CN105121574A - 具有可切换的粘附性的制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有可切换的粘附性的表面。为了实现所述粘附性，至少部分涂覆有聚合物的形态记忆合金形成表面结构，由此可控制所述表面的粘附力。

Description

具有可切换的粘附性的制品
技术领域
本发明涉及包括至少一个具有可切换的粘附性的表面的制品。
背景技术
借助于粘附性将不同的表面粘合在一起在构成材料连接方面起着重要的作用。这方面的问题是，粘合往往很难被再次消除。这通常与粘合层的解体或破坏有关。
另一种可能的方式是通过其干的粘附性(dryadhesivity)将表面接合在一起。本文中干的粘附性应被理解为在不使用粘合促进材料(例如粘附性的材料)的情况下表面之间的粘附力的形成。这样的粘合也是值得关注的，因为其可被去除而不留残渣。
这样的粘合体系常基于表面的结构化。然而，此处必须区分需要特定的对应结构(counter-structure)(例如钩子或孔眼)的体系和能够利用任何表面形成粘附力的体系。
这样的粘合系统在自然界也是已知的，例如壁虎或昆虫的腿就是这种情况。据认为，这样的体系中的粘合力是基于范德华力的。在这些体系中，表面的结构化在接触时导致接触面积极度增大，并因而还导致接触时形成的粘附力的增强。
对于干粘附性来说，两个表面之间的粘附强度取决于粘附可用的面积。因此，两个平坦的平面彼此粘附的效果明显比一个平坦的平面和另一个粗糙或不平坦的平面彼此粘附的效果更好。一般的规律是，可用来粘附的面积越大，两个表面之间的粘附就越好。
然而，这个面积通常是不可改变的，因而表面的粘附力通常也是不可改变的。
但是，现有技术已知的材料依据外部的影响可采用不同的形态。这样的材料特别熟知为形态记忆合金(SMAs)。
形态记忆合金可以在不改变它们成分的情况下改变它们的晶体结构，并且可以以加热或机械的方式触发所述晶体结构的变化。通常以加热的方式来触发所述变化，亦即到达一定的温度时形态记忆合金就会改变其结构。
通常，形态记忆合金的高温相已知为奥氏体相以及低温相已知为马氏体相。形态记忆合金的特殊性质的基础是，所述两个相能够可逆地相互转换。
此处应区分两种不同的可能性。当特定形态的奥氏体制品被冷却至低于转变温度的温度时，其转变成同样形态的马氏体制品。然后，该制品在不超过马氏体的临界应变的情况下(取决于所使用的合金，通常约5～7％)被转换成第二形态。当该制品被加热至转换温度以上的温度时，其转换回奥氏体并且再次呈现原来的第一形态。可多次重复该过程。但是，若所获得的奥氏体制品在冷却至转换温度以下而没有再次变形，则其不会转换成第二形态。只有通过所述制品的重新变形才能获得该第二形态。因此，这种效应被称为“单向形态记忆效应”(“one-wayshapememoryeffect”)。
当形态记忆材料发生塑性变形对其进行热机械处理时可实现不同的性能(behavior)。这两个过程均在材料中形成微观结构，这导致既存在对奥氏体制品的形态的记忆又存在对马氏体制品的形态的记忆。由此，在奥氏体至马氏体的冷却和转换过程中还可形成表面结构的形态变化。该过程是可逆的，从而通过加热和冷却这两个形态之间可互换。这种效应被称为“双向形态记忆效应”(“two-wayshapememoryeffect”)。
此处应当指出的是，马氏体向奥氏体的转换不必在与奥氏体向马氏体转换时相同的温度下发生。通常会出现明显的滞后(hysteresis)。此外，转换发生在一个温度范围内。转换温度已知为马氏体转变起始温度(martensitestarttemperature)(Ms)和马氏体转变结束温度(martensitefinishtemperature)(Mf)以及奥氏体转变起始温度(As)和奥氏体转变结束温度(Af)，其中大写字母表示具体的转换产物。这意味着，在冷却奥氏体的情况下，Ms表示奥氏体开始向马氏体转换的温度。图1示出了相应的图式。因此，这些温度之间的关系通常为：Mf<Ms<As<Af。当形态记忆合金处于压力下时，所述温度可以改变。这会升高或降低转换温度。
DE102010034954A1示出了所述可逆效应的特定变化，其示出了用于储存信息的表面上凸起(elevations)的可逆变形。
还已知将形态记忆合金用于粘附性的粘合(例如US6,773,535)。然而，这种情况下，由形态记忆合金构成的构件的变形被用于弱化粘附性的粘合。
微米区域内的可切换的表面结构的制造是最近才已知的。DE102010034954A1描述了能够可逆切换的凹陷和凸起的制造。其被用来在表面上储存加热可见的信息。
使用形态记忆金属来实现表面可切换的粘附性还是未知的。
技术问题
本发明所要解决的技术问题是提供具有可切换(或者叫可选择)的粘附性的制品。
技术方案
通过本发明的独立权利要求的特征上述问题得以解决。从属权利要求描述了本发明的有利的改进。此处通过引用将所有权利要求的措辞并入说明书。本发明还包括从属权利要求和/或独立权利要求的所有合理的特别是上面所提到的组合。
所述技术问题通过包括至少一个具有可切换的粘附性的表面的制品得以解决，其中所述表面包括至少一种形态记忆合金，该形态记忆合金至少部分地被涂覆有至少一种聚合物，其特征在于，所述至少一种形态记忆合金能够形成表面结构。
通过所述表面结构的形成，制品的表面得以改变。由此改变了表面的可用于粘附的面积。
所述粘附优选指的是表面的干粘附性。其中不使用粘合剂。
所述至少一种形态记忆合金(SMA)可以是适用于形成表面结构的这种类型的任意的合金。
目前用于较大的温度范围的合金是已知的。由此，已知有具有-200～200℃的转换温度的合金。转换温度通常在20℃～100℃之间。
这样的合金的实例为镍和钛的合金、铜-锌-铝合金、铜-锌-铝-镍合金、镍-锰-镓合金以及铜-铝-镍合金。所述形态记忆合金还可以是铁磁性的。
优选包括镍和钛的合金。此处，可以使用镍与钛的比例来增高或降低转换温度。
对于等摩尔的NiTi形态记忆合金(1:1的偏差为+/-1mol％)，由奥氏体开始转换至马氏体的温度为约35℃(Ms40℃、Mf25℃、As54℃、Af76℃)。
所述形态记忆合金至少部分地被涂覆有至少一种聚合物。形态记忆合金的粘附力较差。这意味着，在没有聚合物涂层的情况下会获得不足的对其它表面(对立面)的粘附性。这通过施加合适的聚合物而得以显著改善。在粘附的过程中，至少部分的聚合物涂层必须与对立面接触。
聚合物层的使用还具有这样的优势，可以以简单的方式确定针对特点的测试表面和/或测试体的粘附力。对于给定的表面结构，聚合物的粘附特性可适应于对立面。因此，能够以简单的方式研究许多聚合物。
所述聚合物优选有足够的弹性以便于将形态记忆合金的表面结构传送至涂层的表面。表面结构的形成必须不损坏聚合物涂层。涂层结构还必须能够在所使用的温度下改变。
聚合物的弹性模量优选小于100MPa，更优选小于10MPa。
聚合物的玻璃化转变温度优选低于形态记忆合金的转化温度，优选低于Mf。该聚合物的分解温度应高于Af。
此处，所有对所需的对立面具有粘附性的聚合物均是适合的，并且由此可充当用于干粘附性的粘合促进剂。
优选的聚合物是弹性体，特别是橡胶或橡胶状化合物。下面的列表给出了合适的聚合物的概要。缩写按照DIN/ISO标准1629说明。
M组
M组包括具有聚亚甲基型的饱和链的橡胶。
丙烯酸乙酯或具有少量促进硫化的单体的其它丙烯酸酯的ACM共聚物；
AEM乙烯-丙烯酸酯橡胶；
丙烯酸乙酯或其它丙烯酸酯和丙烯腈的ANM共聚物；
CM氯化聚乙烯；
CSM氯磺化聚乙烯；
EPDM乙烯、丙烯和在其侧链具有二烯的不饱和部分的二烯单体的三元共聚物；
EPM乙烯丙烯共聚物；
在聚合物链上具有氟、氟烷基或氟烷氧基的FPM橡胶。
O组
该组包括在聚合物链中具有氧的橡胶。
CO聚氯甲基环氧乙烷(氯醚橡胶)；
ECO环氧乙烷(oxirane)和氯甲基环氧乙烷(epichlorohydrin)的共聚物；
GPO环氧丙烷和烯丙基缩水甘油醚的共聚物。
R组
R组的特征为，在字母“R”(＝橡胶(rubber))之前插入一个或多个针对用于制备橡胶的单体的代号。在字母“R”之前紧邻的字母表示用于制备橡胶的二烯烃。在二烯烃字母之前的一个或多个字母表示共聚单体。下面的分类被用于R组：
ABR丙烯酸-丁二烯橡胶；
BR丁二烯橡胶；
CR氯丁橡胶；
IIR异丁烯-异戊二烯橡胶；
IR异戊二烯橡胶，合成；
NBR丙烯腈-丁二烯橡胶；
NCR丙烯腈-氯丁橡胶；
NR异戊二烯橡胶(天然橡胶)；
PBR乙烯基吡啶-丁二烯橡胶；
SBR苯乙烯-丁二烯橡胶；
SCR苯乙烯氯丁橡胶；
SIR苯乙烯-异戊二烯橡胶；
NIR丙烯腈-异戊二烯橡胶；
PSBR乙烯基吡啶-苯乙烯-丁二烯橡胶。
羧基橡胶通过前缀字母“X”来表示:
XSBR羧基苯乙烯-丁二烯橡胶；
XNBR羧基丙烯腈-丁二烯橡胶。
在聚合物链上含有卤素的橡胶分级如下：
BIIR溴-异丁烯-异戊二烯橡胶.
CIIR氯-异戊二烯橡胶。
Q组
Q组的特征为在硅的标识前插入聚合物链上的取代基的名称。
MFQ在聚合物链上具有甲基和氟基团的硅橡胶；
MPQ在聚合物链上具有甲基和苯基的硅橡胶；
MPVQ在聚合物链上具有甲基、苯基和乙烯基的硅橡胶；
MNQ在聚合物链上仅具有甲基的硅橡胶，例如聚二甲基硅氧烷；
MQ甲基聚硅氧烷硅橡胶；
MVQ在聚合物链上具有甲基和乙烯基的硅橡胶。
U组
U组包括聚合物链中具有碳、氧和氮的橡胶。
AFMU四氟乙烯、三氟亚硝基甲烷(trifluoronitrosomethane)和亚硝基全氟丁酸(nitrosoperfluorobutyricacid)的三元共聚物；
AU聚酯型聚氨酯橡胶；
EU聚醚聚氨酯橡胶；
此外，还可使用以上未列出的NBR橡胶，其具有末端乙烯基、羧基和胺基或乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)。
本领域技术人员知道如何使上述聚合物的弹性适应于本发明的要求。
优选的聚合物是Q组的有机改性的硅化合物，优选硅氧烷，例如聚二甲基硅氧烷或聚乙烯硅氧烷。
有利的有机聚合物还包括聚异氰酸酯、聚环氧化物、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯或聚氯乙烯。
所述聚(甲基)丙烯酸酯可以是聚合的聚酯、聚醚、碳酸酯、环氧树脂或聚氨酯(甲基)丙烯酸酯。
可以以任何所需的方式将聚合物涂层施加至所述形态记忆合金，例如通过喷涂、刮刀涂布、浸润或旋转涂胶。生产所述聚合物涂层的方法还可包括聚合和/或固化所述涂料。
预处理所述形态记忆合金可能是必要的，例如通过等离子处理。类似地，该涂层可包括两层或多层和/或两种或多种聚合物，以例如提高在形态记忆合金上的粘附性。还可应用无机涂层，例如薄的金属层。
所述聚合物涂层还可包括其它成分，例如颜料、纳米颗粒、磁性颗粒。
在此需要的是，聚合物和/或表面结构相对表面的期望的干粘附性被适配，尤其相对所述表面所黏附的对应面被适配。优选的对应面具有比聚合物涂层的弹性模量更高的弹性模量。由此确保表面结构的形成能够导致粘附可用的表面面积的变化。对应面不能补偿由于表面结构的形成导致的变化。因此，在表面结构形成之后，更多或更少的对应面表面积与聚合物涂层接触。这改变了制品与对应面之间的粘附性。
由于粘附强度取决于聚合物涂层和对应面之间的接触面积，因而可特别设计该对应面以使得与聚合物涂层的接触面积最大化。例如，可特别对所述对应面进行结构化。然而，该对应面也可以是光滑的，特别是在聚合物涂层同样光滑的情况下。
所述对应面可包括任何所需的材料。其可以是有机或无机的材料，例如塑料、金属、合金或氧化材料，例如陶瓷或玻璃。
所述形态记忆合金可产生能改变用于粘附的区域的表面结构。在形成表面结构时该形态记忆合金形成凸起或凹陷。由此，制品的表面在这些地方凸起或凹陷。所述凸起或凹陷在其为经涂覆的区域的情况下还经由聚合物涂层被传送。由于该结构导致制品表面被改变，因而为粘附至对应面提供了不同的区域。在对应面是平坦且制品表面是平坦的情况下，表面结构的形成导致较少的面积与对应面接触。这相应地减少了制品和对应面之间的粘附性。表面结构的形成优选减少了可用于粘附的面积。对比于壁虎结构，这种情况下表面的结构化降低了粘附性。这也被示于图2中。
另外，仅在表面结构形成时，例如在相应于对应面的表面结构形成时，粘附面积可以是最大的。
表面结构的形成还可包括现有结构的消失。
表面结构可采取任何所需的形态。其可包括随意形成的凸起或凹陷。因此，该结构可以在底部可以是圆形的、矩形的、直线形的或分支的。它们在表面上的排列可以是规则或不规则的。凸起可以是半球形的、锥形或多面锥形的形态。
表面结构意味着仅在形态记忆合金或需要时在施加至其上的聚合物层的表面形成结构。制品的其它区域保持不受影响。具体地，形态记忆合金没有其它宏观的变化。这当然不排除还发生形态记忆合金内的结晶水平的改变的可能性，例如晶体转换，但是其并没有宏观上的影响。除了形成表面结构之外，形态记忆合金并不会特别发生任何弯曲或尺寸的变化。
表面结构优选为微观结构。也就是说，该结构在其平行于制品表面的延伸上具有至少一个小于500μm的尺寸。亦即，该结构的最小横向延伸小于500μm。该表面结构的最小横向延伸优选小于300μm，特别优选小于200μm，并且最优选小于100μm。
所形成的表面结构相对于形态记忆合金的表面的高度和/或深度取决于所应用的制造方法。所形成的表面结构的高度优选大于0.5μm，更优选大于0.8μm。这一要求由此产生，首先，须要一定的聚合物层的层厚以产生粘附性能，以及其次，该结构不能比层厚小太多以引发接触面积的改变。
可通过制备方法来确定所形成的表面结构的高度。
所述表面结构可以由各结构特征组成，例如圆形或直线形的凸起。其优选彼此间隔至少1μm，更优选至少30μm。
所给出的细节涉及具有聚合物涂层的制品表面。
可以使用扫描电子显微镜、白光干涉法、共焦光学显微镜或AFM来测量所述表面结构的尺寸。
使用白光干涉法阿里测量本文中所给出的尺寸。
至少一种聚合物的涂层厚度必须适合所形成的表面结构。为了在可切换性(switchability)和粘附性之间达到最佳状态，涂层在其最厚的地方优选小于15μm厚，更优选小于10μm厚。由此确保了，在微观结构的情况下也可以在涂层表面观察到形态记忆合金的结构变化。为了改变粘附性的绝对值，层厚是可变的。
最佳层厚还取决于所形成的表面结构的最大高度和/或深度。涂层厚度与表面结构的最大高度和/或深度的比例优选小于50:1，更优选小于30:1，并且最优选小于10:1。
所述形态记忆合金能够以可逆或不可逆的方式形成表面结构。这取决于形态记忆合金预处理的类型。所述形态记忆合金优选能够以可逆的方式形成表面结构。由此，表面的粘附性可以可逆地切换。
表面结构的形成优选是热引发的。所述形态记忆合金在第一温度时具有第一结构并且在第二温度时具有第二结构。通过相应的温度，这两种结构可以相互转换。这可以以可逆或不可逆的方式来完成，优选以可逆的方式。
所述第一温度优选低于Mf并且第二温度优选高于Af。但是低于可逆形态记忆效应的退火温度。由此确保了形态记忆合金的完全转换。
可将所述制品加热或冷却至转换所需的温度。为此，制品本身还可包括用于冷却或加热的装置。其可以是加热装置，还可以是可加热的元件，例如感应加热的层或颗粒，其例如是铁磁性的。
在本发明的发展中，所述形态记忆合金的第一结构是平坦的结构。优选通过凸起和/或凹陷来形成所述表面结构。它们形成了第二结构。
所述形态记忆合金的表面至少部分地涂覆有至少一种聚合物。优选涂覆至少形成表面结构的区域。
在本发明的一项优选的实施方式中，使用聚合物完全涂覆所述表面。
可以以各种方式获得所述表面结构。优选通过塑性变形(例如压印或刮擦(scratch)马氏体状态的形态记忆合金的表面)，然而更优选通过刻痕(indent)来获得所述表面结构。在平坦化先前的经塑性变形的表面之后，通过加热使结构形成在之前变形的地方。冷却时这些结构再次消失。通过塑性变形的类型可控制击结构的形态。由此，可使用圆锥形、多面锥形或球形的刻痕器(indenter)。这形成了其形态类似于原始的刻痕器形态的各个凸起。表面上细长的刮痕形成了细长的凸起作为表面结构。以相应的方式可将更复杂的图案压印至表面。使用球形的刻痕器可获得完全可逆的表面结构。
还可通过激光冲击压痕(lasershockindentation)来获得所述结构。
本发明还涉及本发明的制品用于制造可分离的干粘附性粘合的用途。
本发明的制品可以在很多领域内应用。其也可以是较大的制品的一部分。如此可控的粘附性对于必须在一定条件下被分离的所有连接来说是重要的。其一个实施例是在一定温度下会剥离的部件。另一个实施例是可切换的抓爪。
然而，本发明的制品还可应用于其它领域，其中不依赖于其粘附力的可切换的表面是重要的。其一个实施例是医疗方面的应用。这还包括细胞或组织的繁殖能力。
可切换的表面在摩擦性能的应用(tribologicalapplication)方面还起着重要作用。因此，表面摩擦力根据表面结构而改变。以这种方式，本发明的制品例如通过摩擦热加热可形成表面结构。
通过下文的优选的示例性的实施方式结合从属权利要求的说明进一步的细节和特征将变得显而易见。具体的特征可被单独或与一个或多个其它特征组合来实现。本发明解决问题的能力并不受限于示例性的实施方式。例如，范围叙述总是包括所有、未陈述的中间值和所有可能的子区间。
附图示出了示例性的实施方式。各附图中相同的附图标记代表了相同或功能功能相同/相对应的元件。具体地：
图1示出了NiTi合金的相变的差示扫描量热法(differentialscanningcalorimetry)(DSC)的测量；
图2示出了具有可切换的粘附性的表面的应用的示意图；
图3示出了表面结构的实施例；
图4示出了根据纯的PDMS(每一个左边的柱子)和涂覆有PDMS的NiTi(6～8μm厚；每一个左边的柱子)的温度的粘附力的变化；
图5示出了具有独立的凸起作为表面结构的样品的粘附力的变化；
图6示出了两个具有间隔450μm(样品40；每一个右边的柱子)以及间隔750μm(样品50；每一个左边的柱子)的独立的凸起的样品的粘附力的变化；
图7示出了具有独立的凸起(样品20；每一个左边的柱子)和线条(样品60；每一个右边的柱子)的样品的粘附力的变化；
图8示出了图9中的各个样品在冷却时(a,c)和在84℃的温度下(b,d)的光学显微图像。
图1示出了通过DSC分析得出的具有50.3原子％(at％)的镍的NiTi合金的转换特征。从图示中可以读出各自转换的起始和结束温度。加热时，转换至奥氏体开始于约54℃(As)并且结束于约76℃(Af)。冷却时，转换至马氏体开始于40℃(Ms)并且结束于约25℃(Mf)。
图2示出了具有可切换的粘附性的表面的应用的流程图。图中所示的情形中，形态记忆合金(201)的表面完全涂覆有聚合物层(203)。在步骤A中，所示出的形态记忆合金的第一结构具有平坦的表面。将具有表面的制品施加至对应面(205)并且在对应面(205)和聚合物层(203)之间形成粘附(步骤B)。由于两者的表面皆是平坦的，因此可用于粘附的面积达到最大。然后，使形态记忆合金转换成第二形态(步骤C)。这通常通过加热至形态记忆合金的转换温度以上的温度来实现。该形态记忆合金形成表面结构(207)。同样地，通过表面结构(207)的形成将形态记忆合金上的聚合物层(203)结构化。在所示出的实施例中，表面结构形成为凸起。由此，制品的表面不再平坦并且可用于粘附至测试体和/或表面(205)的面积变小。特别的情况是，当对应面(205)因其过硬而不能补偿表面的变化。较小的面积减小了测试体(205)和制品之间的粘附性。可以使用较小的力将制品从对应面(205)上分离(步骤D)。当形态记忆合金可被转换回第一形态时，再次获得原始的粘附力。由此，借助于热刺激(thermalstimulus)可以控制所述表面的粘附性。
图3示出了表面结构的实施例。黑色区域为能够形成凸起或凹陷的区域。表面结构优选包括多个结构元件。由此可实现接触面较大的变化。各个结构的最佳间距取决于聚合物层和对应面。
将NiTi合金样品(Memry,Bethel，Connecticut,表1)切割成3×7mm的尺寸。为了除去机械变形层，对所述样品表面进行电化学抛光。抛光后，在液氮(-196℃)中冷却样品，以确保完全的马氏体的存在。
为了形成热切换的表面结构，借助于压头将压痕施加至表面。此处，测试体具有球状的几何结构(红宝石；直径300μm)并选择10N的力。压痕被施加在表面上的32×65的矩阵中(V-100_C1硬度仪,LecoInstrumente公司,具有钻石制成的维氏钻头的Ahotec,Remscheid,德国)。两个压痕的中点时间的距离为200μm。
通过刮擦在表面上形成直线形的表面结构。此处，使用恒定的2N的力在表面上引入线间距为60μm的刮痕(微划痕测试仪；CSEMDT322-01)。为此使用具有5μm的尖端直径和90°的孔径角的锥形压头。
为了获得平坦的起始表面，随后将变形平坦化。为此，打磨样品直至压痕/刮痕的底部。使用涂布离心机(coatingcentrifuge)以10:1的基材与交联剂的比例将二甲基硅氧烷施加至平坦化的NiTi表面(Sylgard184,DowCorning)。为此，先将PDMS浇在NiTi上并以5000rpm的转速甩转800s或200s。所述两个时间段所获得的涂层相似。经涂覆的样品在烘干箱中于40℃的温度干燥48小时并且使用白光干涉法来测量所施加的层厚。
此外，还制造了一些样品，其中使用维氏压头来制造结构(10N；32×65)并且使用不同的甩转时间。表2示出了概况。在使用维氏压头的情况下，于-50℃的温度压印所述样品。
具有PMDS层的形态记忆合金的粘附性能被表征。为此，测试了聚合物表面在玻璃测试体上的剥离性并且测量了其中出现的粘附力。
为了测量粘附性，将NiTi/PDMS样品安放在加热平台上并使其与玻璃测试体接触。一旦实现了一定程度的预负载的力，就在此将样品和测试体分离。该过程中出现的力被测量。为了测量所述力，玻璃测试体被黏在弹簧常数已知的玻璃弹簧上并且通过干涉仪来确定其偏转。所使用的测试体是面积为2mm2的玻璃平板以及直径为4mm的玻璃球。为了确保测量结果的可比性，接触面积的影响因素被消除。
在不同的温度下进行所述测量。利用位于所述NiTi样品下方的电压控制加热元件来控制温度。由于加热平台的结构会有约20℃的从加热元件至样品的偏移。测量被分别重复15次。为了显示在加热过程中粘附力随着显著的减少而恢复至其原始程度，在冷却后重新测量该样品。
由于测试过程中的温度和结构形成的变化，下文将另外分析温度变化对材料性能造成的影响。为此，使用其层厚与具有可逆的表面结构化的NiTi/PDMS样品几乎一致的纯的PDMS样品和未经处理的NiTi/PDMS样品来进行进一步的粘附性测量。针对这两种样品，在以20℃的增量从室温(RT)加热至100℃的过程中测量粘附力，每次15个循环的测量(图4)。可以看出，随着温度的升高粘附力缓慢地下降。
对于没有聚合物层但具有可逆的表面结构的样品，可能测不出粘附性的变化。
图5示出了具有独立的凸起样品(样品30)的温度相关的粘附性的测量。70℃时粘附性仅降低约27％。80℃时粘附力从2700μN降至400μN(降低85％)。在重新降温时，几乎恢复原始的粘附力(3700μN)。
对于具有层厚为33μm的PDMS的样品，没有发现这样明显的粘附力的降低。在这样的PDMS的层厚下，形态记忆合金的表面结构不再被传送至制品的表面。
图6示出了由凸起的间隔而产生的影响。此处显示粘附力的降低取决于凸起的间隔。在此，450μm间隔时的粘附力的降低大于较大间隔时的粘附力的降低，也大于较小的200μm间隔时的粘附力的降低。为了测量凸起的影响，必须使至少一个凸起与测试体接触。如果该测试体凭借其几何形状能够在相邻的结构之间匹配，那么凸起对粘附性的影响最小。
图7示出了间隔200μm的各个凸起的粘附性的下降与间隔200μm的直线的粘附性的下降的比较图。
图8示出了具有圆形和直线形凸起的表面结构在冷却时(a,c)和在84℃的温度下(b,d)的光学显微图像。表面结构的形成通过PDMS涂层清晰可见。在直线的情况下，直线形图案具有0.9(+/-0.15)μm的高度差。从7.63(+/-0.15)mN到2.33(+/-0.13)mN，粘附性降低了74％。冷却后，粘附性恢复83％。
表1：
表2：
附图标记
201形态记忆合金
203聚合物层
205对应面
207表面结构

Claims (11)

1.一种包括至少一个具有可切换的粘附性的表面的制品，其中所述表面包括至少一种形态记忆合金，所述形态记忆合金至少部分地以至少一种聚合物涂覆，其特征在于，所述至少一种形态记忆合金能够形成表面结构，该表面结构能够改变所述表面的用于粘附的面积。
2.如权利要求1所述的制品，其特征在于，所述表面结构为微观结构。
3.如权利要求1或2所述的制品，其特征在于，所述由至少一种聚合物构成的涂层具有低于15μm的厚度。
4.如权利要求1～3中任一项所述的制品，其特征在于，所形成的表面结构能够减少表面的可用于粘附的面积。
5.如权利要求1～4中任一项所述的制品，其特征在于，所述形态记忆合金能够可逆地形成所述表面结构。
6.如权利要求1～5中任一项所述的制品，其特征在于，所述形态记忆合金在第一温度时具有第一结构并且在第二温度时形成所述表面结构。
7.如权利要求6所述的制品，其特征在于，所述表面的第一结构为平坦的结构。
8.如权利要求6或7所述的制品，其特征在于，通过凸起和/或凹陷来形成所述表面结构。
9.如权利要求1～8中任一项所述的制品，其特征在于，所述表面完全被涂覆有所述聚合物。
10.如权利要求1～9中任一项所述的制品，其特征在于，所述形态记忆合金包括镍和钛。
11.一种根据权利要求1～10中任一项所述的制品的用途，该制品被用于制造可分离的干粘附性的连接。
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