CN106313756A - 可剥离的表面粘附装置 - Google Patents

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CN106313756A
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adhesion
layer
plane
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CN201610693871.5A
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阿尔弗雷德·J·克罗斯比
迈克尔·巴特利特
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University of Massachusetts UMass
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Abstract

本发明提供一种可剥离的表面粘附装置，包括：包括平面衬里层和弹性平面层的粘附衬垫，以及栓链，栓链附接到粘附衬垫的部分并从粘附衬垫的部分延伸，其中栓链、平面衬里层、和弹性平面层形成连续平面部件，本发明的表面粘附装置能够同时粘附到具有各种性质的两个或更多个目标表面并且容许高载荷量、可再使用、容易剥离且适合于延续和重复使用。

Description

可剥离的表面粘附装置
本申请是申请日为2013年1月17日，申请号为“201380006183.1”，发明名称为“双面及多面粘附装置”的中国专利申请的分案申请。
优先权要求及相关专利申请
本申请要求2012年1月19日提交的美国临时申请序列No.61/588,241的优先权的权益，通过引用将其全部内容完全并入本文。
技术领域
本发明一般性涉及用于承重的设计、装置、材料及方法。更具体地，本发明涉及提供为双面或多面且能够同时粘附到两个或更多个表面的粘附装置的设计、装置、系统、材料及制造方法。这样的装置为高承载的、容易剥离的并且适合在各种应用中延续/重复使用。
背景技术
一直在寻求可以支承高性能负载的粘附材料。压敏粘附剂(PSA)为当施加压力以使粘附剂与被粘物结合时形成结合的粘附剂。常规PSA在压敏胶带、标签、便签本、汽车内部装饰以及各式各样的其他产品中找到用处。PSA通常依赖普遍存在的表面力相互作用(例如范德华力)来跨界面转移应力。PSA可以粘附到表面，原因是粘附剂足够柔软以流动到被粘物或湿润被粘物。粘附剂需要在将应力施加到界面处的接合时足够硬以阻止流动。PSA呈现出粘弹性(粘性和弹性)特性，粘性和弹性两者均可以用于产生合适的结合。
目前，PSA主要由独立地或与衬里材料(例如硬膜或布料)结合使用的柔软的粘弹性聚合物材料(例如，涂层)制造。为了控制粘附的水平，PSA通过根据弹性和粘弹性成分两者的复杂配方来改变其堆积性质以精细地平衡使材料形成界面(或“湿润表面”)的能力和一旦形成界面对分离的抵抗。(Benedek，等人，Eds.2009 Handbook of PressureSensitive Adhesives and Products Series，CRC Press：Boca Raton；Pocius，2002，Adhesion andAdhesives Technology：An Introduction，Hanser Publ.：Munich；Crosby，等人，1999 J.Poly.Sci.Part B：Polym.Phys.37，24，3455-3472；Creton，2003″MaterialsScience of Adhesives：How to Bond Things Together.″MRS Bulletin 28，6，419-421；Creton，2003″Pressure-sensitive adhesives：An introductory course.″MRS Bulletin28，6，434-439；Creton，等人，2007″Sticky Feet：From Animals to Materials″，MRSBulletin 32，6，所有页；Chan，等人，2007″Designing Model Systems for EnhancedAdhesion.″MRS Bulletin 32，6，496-503；Boesel，等人，2010 Advanced Materials 22，19，2125-2137.)
在PSA设计的各个方面中，三个因素通常是相关且重要的：(1)常规PSA为粘弹性的以使得聚合物涂层能够在消耗保形性所需的机械能(即，压力)的同时容易地与粗糙表面一致：(2)强PSA材料的度量为粘性能量，其为在PSA/衬底界面分离期间所消耗的总能量；(3)高粘性PSA通常由于用于产生高水平的粘性的不可逆(即，无弹性)材料工艺而不利于多次负载应用。
为了开发克服常规PSA的缺点中的一些缺点的粘附材料系统，许多研究专注于开发壁虎(gecko)状粘附系统。在下表中提供了常规PSA和理想壁虎状粘附剂两者的一些关键属性：
另外，壁虎的粘附表面以及自然界中的类似实例通常称为“干式”，就是说，粘附不依赖于液体相互作用、像环氧树脂那样的液体-固体转变，粘附表面摸起来也不会像常规粘弹性粘附剂那样觉得“粘”。尽管这样的属性在自然界是公知且可见的，但是使性质的良好控制成为可能的基本设计因素或机理是未知的且仍是目前世界范围内研究项目的主题。据我们所知，还没有证明已经开发出了与壁虎状粘附剂类似的合成物，尤其是可以在宏观长度范围上使用的合成物。
最近的技术突破为一类基于弹性体的粘附装置，该粘附装置具有高载荷量、可再使用、容易剥离且适合于延续和重复使用。虽然该技术大幅提高了粘附技术领域的状态，但仍然存在对可以用于容易附接且支承高容量负载、还在成本效益制造的情况下提供简单、无损剥离及重复使用的具有两个或更多个粘附表面的粘附系统的设计、系统、器件、材料及有关制造方法的大量且持续的需求。
发明内容
本发明提供了一种独特的可剥离的粘附装置，该装置能够同时粘附到具有各种性质的两个或更多个目标表面并且容许高载荷量、可再使用、容易剥离且适合于延续和重复使用。本文中所公开的粘附系统和装置以及相关的方法可以设计成例如适合如下范围内的许多应用：家用承重支架和保持物、运输用部件、运动装备、标签及广告贴、汽车内部装饰、永久或可逆的紧固件以及用于工业、商业、医疗和军事应用的器具和装置。
在一个方面中，本发明一般性涉及能够同时粘附到两个或更多个目标表面的可剥离的表面粘附装置。该装置包括：两个或更多个粘附衬垫、以及附接到两个或更多个粘附衬垫以形成能够同时粘附到两个或更多个目标表面的表面粘附装置的栓链部件。每个粘附衬垫均独立地包括：具有高面内刚度的平面衬里层；以及在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面的弹性材料的平面层，其中弹性材料在至少与粘附表面相反的侧上浸渍到衬里层上。
在某些实施方案中，装置包括两个(第一和第二)粘附衬垫。每个均独立地包括：在一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面的弹性材料的平面层；以及具有高面内刚度的平面衬里层，其中衬里层浸渍到在与粘附表面相反的一侧上的弹性材料的层上。拴链部件具有近端和远端，近端附接到第一平面衬里层并且远端附接到第二平面衬里层。
在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的平面衬里层、拴链部件和第二粘附衬垫的平面衬里层一起连贯地形成单个连续平面部件。在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面在单个连续平面部件的相同侧上。在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面在单个连续平面部件的相反侧上。
在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的平面衬里层附接到拴链部件的近端，并且拴链部件在远端处附接到第二粘附衬垫的衬里层。第一粘附衬垫的平面衬里层、拴链部件和第二粘附衬垫的平面衬里层不一起连贯地形成单个连续平面部件。在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面被置于拴链部件的相同侧上。在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面被置于拴链部件的相反侧上。拴链部件的近端可以基本附接在第一粘附衬垫的衬里层的中心处，并且拴链部件的远端基本附接在第二粘附衬垫的衬里层的中心处。拴链部件的近端也可以基本离开第一粘附衬垫的衬里层的中心而附接，并且拴链部件的远端基本离开第二粘附衬垫的衬里层的中心而附接。注意的是，根据具体应用可以采用任何合适的附接。
在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的平面衬里层和拴链部件一起形成单个连续平面部件，并且其中第二粘附衬垫的平面衬里层不一起形成单个连续平面部件。
在又一方面中，本发明一般性涉及一种能够同时粘附到两个目标表面的可剥离的表面粘附系统。该系统包括：第一粘附衬垫；第一栓链部件；第二粘附衬垫；以及第二栓链部件。(第一粘附衬垫包括：具有高面内刚度的第一平面衬里层；以及在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第一粘附表面的弹性材料的第一平面层，其中弹性材料在至少与第一粘附表面相反的侧上浸渍到第一平面衬里层上。第一栓链部件经由与第一平面衬里层的附接件被附接到第一粘附衬垫。第二粘附衬垫包括：具有高面内刚度的第二平面衬里层；以及在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第二粘附表面的弹性材料的第二平面层，其中弹性材料在至少与第二粘附表面相反的侧上浸渍到第二平面衬里层。第二栓链部件经由与第二平面衬里层的附接件被附接到第二粘附衬垫。第一栓链部件和第二栓链部件中的每一个分别包括第一紧固件和第二紧固件，第一紧固件和第二紧固件能够经由第一紧固件和第二紧固件之间的锁定机构而机械地接合第一栓链部件和第二栓链部件。)
在某些优选实施方案中，第一平面衬里层和第一栓链部件一起连贯地形成第一单个连续平面部件，并且其中第二平面衬里层和第二栓链部件一起连贯地形成第二单个连续平面部件。在某些优选实施方案中，当第一紧固件和第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面在单个连续平面部件的相同侧上。在某些优选实施方案中，当第一紧固件和第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面在单个连续平面部件的相反侧上。
在某些优选实施方案中，第一平面衬里层和第一栓链部件不一起形成单个连续平面部件，并且其中第二平面衬里层和第二栓链部件不一起形成单个连续平面部件。在某些优选实施方案中，当第一紧固件和第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面被置于栓链部件的相同侧上。在某些优选实施方案中，当第一紧固件和第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面被置于栓链部件的相反侧上。
第一拴链部件的近端可以基本附接在第一粘附衬垫的平面衬里层的中心处，并且第二拴链部件的近端可以基本附接在第二粘附衬垫的平面衬里层的中心处。第一拴链部件的近端也可以基本离开第一粘附衬垫的衬里层的中心而附接，并且第二拴链部件的远端基本离开第二粘附衬垫的平面衬里层的中心而附接。可以根据具体应用采用任何合适的附接。
在又一方面中，本发明一般性涉及一种能够同时粘附到两个或更多个目标表面的可剥离的表面粘附装置。该装置包括：均包含弹性材料的两个或更多个平面层，其中每个平面层在一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面并且在另一侧上具有高面内刚度的衬里层，其中弹性材料浸渍到衬里层中。每个衬里层的一部分延伸超出弹性材料的层以形成衬里层的未用弹性材料浸渍的区域。
在某些优选实施方案中，第一平面衬里层和第一栓链部件一起形成第一单个连续平面部件，并且其中第二平面衬里层和第二栓链部件不一起形成第二单个连续平面部件。
在又一方面中，本发明一般性涉及用于同时在两个或更多个目标表面上可剥离地保持重量的方法。该方法包括：提供可剥离的表面粘附装置；以及将重量附接到装置。可剥离的表面粘附装置包括：第一粘附衬垫和第二粘附衬垫以及拴链部件。每个粘附衬垫均独立地包括：(1)在一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面的弹性材料的平面层；以及(2)具有高面内刚度的平面衬里层，其中衬里层浸渍到在与粘附表面相反的一侧上的弹性材料的层上。拴链部件具有近端和远端，其中近端附接到第一平面衬里层并且远端附接到第二平面衬里层。
在又一方面中，本发明一般性涉及一种用于同时在两个或更多个目标表面上可剥离地保持重量的方法。该方法包括：提供可剥离的表面粘附系统；以及将重量附接到装置。可剥离的表面粘附系统包括：第一粘附衬垫；第一栓链部件；第二粘附衬垫；以及第二栓链部件。第一粘附衬垫包括：(1)具有高面内刚度的第一平面衬里层；以及(2)在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面的弹性材料的第一平面层，其中弹性材料在至少与第一粘附表面相反的侧上浸渍到第一平面衬里层上。第一栓链部件经由与第一平面衬里层的附接件被附接到第一粘附衬垫。第二粘附衬垫包括：(1)具有高面内刚度的第二平面衬里层；以及(2)在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第二粘附表面的弹性材料的第二平面层，其中弹性材料在至少与第二粘附表面相反的侧上浸渍到第二平面衬里层上。第二栓链部件经由与第二平面衬里层的附接件被附接到第二粘附衬垫。第一栓链部件和第二栓链部件中的每一个分别包括第一紧固件和第二紧固件，第一紧固件和第二紧固件能够经由第一紧固件和第二紧固件之间的锁定机构而机械地接合第一栓链部件和第二栓链部件。
在又一方面中，本发明一般性涉及一种用于制造可剥离的表面粘附装置的方法。该方法包括：依次提供刚性衬里层、浸渍在纤维材料上的第一弹性材料的层、间隔层、在纤维材料上的第二弹性材料的层以及衬底层；以及通过将所述层压合在一起来组装可剥离的表面粘附装置。
附图说明
图1示出本发明的示例性实施方案的示意图。
图2示出某些设计因素和示意图。
图3示出示例性制造过程的示意图。
图4示出本发明的用于衬垫-栓链连接的各种实施方案的示意图。
图5示出双面粘附装置的示例性实施方案的示意图。
图6示出双面粘附装置的示例性实施方案的示意图。
图7示出双面粘附装置的示例性实施方案的示意图。
图8示出双面粘附装置的示例性实施方案的示意图。
图9示出双面粘附装置的示例性实施方案的示意图。
图10示出双面粘附装置的示例性实施方案的示意图。
图11示出双面粘附装置的示例性实施方案的示意图。
图12示出双面粘附装置的示例性实施方案的示意图。
图13示出表征对于“T衬垫”结构在纯剪切负载下所支承的最大力的示例性力-位移测量。
图14示出各种“T衬垫”构造、活壁虎以及无纤维衬里的聚合物涂层所支承的作为通过面内顺从性归一化的界面面积平方根的函数的示例性最大剪切力。
图15示出对于各种“T衬垫”构造的作为剥离角度的函数的示例性每单位宽度的失效力。
图16示出在各种表面上支承负载的完整的“T衬垫”结构的某些实施例。
图17示出对于聚氨酯的实施例的模量对频率的示例性曲线。
图18示出受控的位移测试(针对延伸描绘的负载)的示例性结果。
图19示出经受循环负载的聚氨酯粘附衬垫的可重复性的示例性结构。
图20示出通过保持136kg的聚氨酯粘附剂进行的静态负载测试。
图21示出来自具有各种衬底的聚氨酯粘附剂的示例性负载数据。
图22示出对(A)保持42”平板电视的中心负载PDMS粘附衬垫和(B)在清水墙上保持吊挂的运动衫的中心负载的聚氨酯粘附衬垫。
图23(A)示出高性能且容易剥离的粘附衬垫的负载角度依赖的示意图。(B)示出中心负载衬垫与单向板粘附衬垫相比的角度依赖的示例性结果，其中中心负载衬垫在各种负载角度下均保持高的失效力，同时仍然能够容易剥离。
图24示出本发明的实施方案的示例性图像。
图25示出本发明的实施方案的示例性图像。
图26说明根据本发明的制造粘附衬垫的示例性实施方案。
具体实施方式
本发明提供了一种特殊的可剥离的粘附装置及相关的方法，其能够同时粘附到具有各种性质的两个或更多个目标表面并且允许高载荷量、可再使用、容易剥离且适合于延续/重复使用。本发明的粘附系统和组装可以设计成适合各种用途(例如，家常承重搁板和支架、用于运输的部件、运动装备、标签及广告贴、汽车内部装饰、永久或可逆的紧固件以及用于工业、商业、医疗和军事应用的器具和装置)。
本发明至少在如下方面与PSA领域中的现有技术不同：本发明不像PSA那样依赖粘弹性性质来实现性能控制。本发明的设计和系统使得分离时间和能量最小化，同时保持支承极高重量的负载。与开发壁虎型粘附剂的现有技术相比，本文中所述的设计、系统和方法不要求使用表面纤维状结构以实现期望的属性。遵循本文中所述的原则，可以模仿自然界中的共同实例(例如垂直攀爬的壁虎的趾和腿结构)的工程设计。本发明与现有技术之间的其他关键不同尤其涉及：连续结合处的旋转自由度的特定选定；沿垂直于弹性材料的表面具有低的挠曲刚度的负载方向的硬度的规格；以及在近零要求的“预负载”(是指建立用于支承给定负载的粘附剂/衬底界面所要求的力的量)的情况下在法向和剪切负载方向两者下实现高性能负载支承的能力。
作为本发明的组成部分，本文中所采用的粘附衬垫系统使用“干式”粘附衬垫结构，有时称为“T衬垫”，其实施方案示意性示出在图1中。在合适设计的情况下，T衬垫装置可以在剪切、法向和多模(即，剥离)负载下支承高负载，同时在特别选定的剥离方案下需要最小的剥离(或分离)的力和能量。
粘附装置的基本结构称为“衬垫”，其可以随后连接到可以称作“筋腱”的栓链(例如，合成纤维栓链)。栓链应当沿着负载的主轴保持高硬度。根据具体需要，筋腱与衬垫之间的连接具有预限定的维度、取向和空间位置，其可以修改以控制剥离方案并且提供剪切和法向负载的容许的平衡。
该方法示出如下粘附属性的特定组合：通过旋转自由度的合适保持的聚合物材料和整合的机械设计；正交于粘附界面的低挠曲模量；以及沿承载方向的高硬度。发明人已经开发了比例关系以提供用于理解材料装置在尺度和几何形状的范围上的粘附性能的框架(图2)。该比例关系示出界面的粘附性能(FC)通过三个简单参数控制，所述三个简单参数控制依赖于界面的几何形状和材料性能两者。为了设计可粘附到各种衬底的可逆粘附剂，界面相互作用(GC)应当依赖于非特定的范德华力，GC表示无效的控制参数。因此，为了扩大粘附材料的FC，材料系统不能仅依赖接触面积(A)或系统顺从性(C)，而是必须开发增加A/C比的属性。这呈现出挑战：材料必须柔软以增加实际接触但要硬以实现高负载。柔软的材料能够建立大范围的接触但在负载时具有高顺从性，而硬材料不能建立广泛接触；两种情况均引起A/C比的零效应。本发明提供用于最大化A/C的机理，并且最重要地，针对不同应用调节该控制参数。如图3中所示例性示出的，可以使用高效且有效的制造方法来制造T衬垫。该方法涉及将薄层弹性的弹性体集成到纤维的表面中。
拴链(筋腱)可以通过能够容易控制附接的维度、取向和空间位置的任何合适方法(例如常规的缝接、缝合或胶粘)连接到衬垫。附接应当提供足够的均分负载和承载性能，这可以通过缝合图案、宽度和长度来控制。合适的缝合图案包括直缝合、Z字形缝合、多Z字形缝合、缎纹缝合、蜂窝状缝合、梯形缝合、双锁边缝合以及十字交叉缝合。
例如，特别有利的栓链-衬垫连接为以衬垫的一个轴为中心并且延伸到垂直的第二衬垫轴的弧长的约2/3的长度。栓链-衬垫连接应当保持旋转自由度，同时保持沿负载的方向的高硬度。栓链-衬垫连接应该优选地沿着连接的整个长度保持相等的均分负载。
一个T衬垫结构可以独立地作用或与T衬垫结构或单元的阵列(称作“T表面”)结合地作用，例如其可以通过旋转自由接点安装到可以沿一个或更多个方向为刚性的支承衬里。对于某些应用，例如大承重支架，也可以使用栓链与粘附衬垫的多个附接点。
图4示出用于拴链-衬垫连接的各种T衬垫构造的示意图。框架连接未示出。单个胶块连接构成连续粘附衬垫和支承衬里，然后可以将其分为大量分立粘附衬垫和支承衬里，其中多个筋腱用于建立不同的构造(例如，长度渐变系列构造)。边缘筋腱连接和中心负载衬垫构造构成粘附衬垫和支承衬里，其中附接到粘附衬垫的平面栓链基本在中心处，其中附接的长度可以等于T衬垫或一部分的情况下的宽度或者中心负载衬垫的情况下的宽度。在两种情况下附接到粘附衬垫的栓链都能够在从约0°至约359°内调整平面栓链与粘附衬垫之间的角度。
图5中示出双面粘附装置的示例性实施方案的示意图。粘附衬垫1和2粘附到目标表面3和4。栓链5连接到粘附衬垫1和2。根据应用，目标表面3和4彼此可以形成各种角度。栓链5的长度受制于每个应用的要求的变化。
图6示意性示出本发明的某些实施方案。如示出双面粘附装置的示例性构造的侧视图和前视图的图6(a)所示，栓链5和粘附衬垫1和2的衬里层为一片纤维材料，其中粘附衬垫1和2在栓链5的相反侧上。在示出另一示例性构造的侧视图和前视图的图6(a)中，栓链5和粘附衬垫1和2的衬里层为一片纤维材料但粘附衬垫1和2在栓链5的相同侧上。
图7示意性示出本发明的某些实施方案，其中栓链和粘附衬垫的衬里层不是单个连续片的纤维材料。如示出双面粘附装置的示例性构造的侧视图和前视图的图7(a)所示，栓链5和粘附衬垫1和2的衬里层被连接(例如，可以缝合在一起)但是不是连续单一片的纤维材料。粘附衬垫1和2中的每个均形成角度(例如，1°至15°的小锐角)。在图7(a)中，粘附衬垫1和2附接到栓链5使得一般面对相反方向，然而在图7(b)中，粘附衬垫1和2附接到栓链5使得一般面对相同方向。栓链与粘附衬垫1和2的附接可以在粘附衬垫的衬里的中心处或中心附近，但附接也可以大幅离开中心，例如如图8(a)和(b)中所示。
图9示例性示出本发明的某些实施方案，其中两个粘附衬垫可以接合到一起或者通过简单的机械装置脱离。如示出双面粘附装置的示例性构造的侧视图和前视图的图9(a)所示，在其近端，栓链6和粘附衬垫1的衬里层形成一片纤维材料。在其远端，栓链6具有紧固件部件8。在其近端，栓链7和粘附衬垫2的衬里层形成一片纤维材料。在其远端，栓链7具有紧固件部件9。紧固件部件8和9可以机械地接合或分离。与两个粘附衬垫面对栓链组件(6-8-9-7)的相反侧的图9(a)不同，图9(b)示出两个粘附衬垫在栓链组件的相同侧上。
图10示意性示出本发明的某些其他实施方案，其中两个粘附衬垫可以接合到一起或者通过简单的机械装置脱离。如示出双面粘附装置的示例性构造的侧视图和前视图的图10(a)所示，紧固件部件8和9可以机械地接合或分离。与两个粘附衬垫面对栓链组件(6-8-9-7)的相反侧的图10(a)不同，图10(b)示出两个粘附衬垫在栓链组件的相同侧上。图10所示的构造与图9所示的构造之间的主要区别为粘附衬垫与其相应栓链之间的连接。图9提供了一片连续的衬垫以栓链连接性而图10示出不同的两片连接性。
栓链6与粘附衬垫1以及栓链7与粘附衬垫2的附接可以与图8中的图示类似在粘附衬垫的衬里的中心处或中心附近，但是附接也可以如图11(a)和(b)中所示大幅离开中心，图11(a)和(b)示出两个示例性实施方案：图11(a)中的两个粘附衬垫均离开中心而附接并且图11(b)中的一个粘附衬垫离开中心而附接。
图12(a)和(b)示意性示出示例性混合构造，其中在一个系统中存在连续的一片连接性和非连续的两片连接性(其中图12(a)示出两个粘附衬垫通常面对相反方向，而在图12(b)中两个粘附衬垫通常面对相同方向)。图12(c)示出紧固件用于啮合或脱离分开的粘附衬垫/栓链组件的实施方案。
在一个方面中，本发明一般性涉及能够同时粘附到两个或更多个目标表面的可剥离的表面粘附装置。该装置包括：用于形成能够同时粘附到两个或更多个目标表面的表面粘附装置的两个或更多个粘附衬垫和附接到两个或更多个粘附衬垫的栓链部件。每个粘附衬垫独立地包括：具有高面内刚度的平面型衬里层；以及在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面的弹性材料的平面层，其中弹性材料在至少与粘附表面相反的侧上浸渍到衬里层。
在某些实施方案中，装置包括两个(第一和第二)粘附衬垫。每一个均独立地包括：在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面的弹性材料的平面层；以及具有高面内刚度的平面型衬里层，其中衬里层浸渍到与粘附表面相反的一侧上的弹性材料的层上。栓链部件具有近端和远端，近端附接到第一平面衬里层并且远端附接到第二平面衬里层。
在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的平面衬里层、栓链部件以及第二粘附衬垫的平面衬里层一起连贯地形成单个连续平面部件。在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面在单个连续平面部件的相同侧上。在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面在单个连续平面部件的相反侧上。
在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的平面衬里层附接到栓链部件的近端，并且栓链部件在远端处附接到第二粘附衬垫的衬里层。第一粘附衬垫的平面衬里层、栓链部件以及第二粘附衬垫的平面衬里层不一起连贯地形成单个连续平面部件。在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面被置于栓链部件的相同侧上。在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面被置于栓链部件的相反侧上。栓链部件的近端可以基本附接在第一粘附衬垫的衬里层的中心处并且栓链部件的远端基本附接在第二粘附衬垫的衬里层的中心处(“中心负载”)。栓链部件的近端也可以基本离开第一粘附衬垫的衬里层的中心而附接，并且栓链部件的远端基本离开第二粘附衬垫的衬里层的中心而附接(“偏心负载”)。根据具体应用可以采用任何合适的附接，包括中心负载和偏心负载的混合(其中一个粘附衬垫-栓链附接为中心负载并且一个粘附衬垫-栓链附接为偏心负载)。
在某些优选实施方案中，第一粘附衬垫的平面衬里层和栓链部件一起形成单个连续平面部件，并且其中第二粘附衬垫的平面衬里层不一起形成单个连续平面部件。
在又一方面中，本发明一般性涉及能够同时粘附到两个目标表面的可剥离的表面粘附系统。该系统包括：第一粘附衬垫；第一栓链部件；第二粘附衬垫；以及第二栓链部件。第一粘附衬垫包括：具有高面内刚度的第一平面型衬里层；以及在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第一粘附表面的弹性材料的第一平面层，其中弹性材料在至少与第一粘附表面相反的侧上浸渍到第一平面衬里层上。第一栓链部件经由与第一平面衬里层的附接件被附接到第一粘附衬垫。第二粘附衬垫包括：具有高面内刚度的第二平面型衬里层；以及在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第二粘附表面的弹性材料的第二平面层，其中弹性材料在至少与第二粘附表面相反的侧上浸渍到第二平面衬里层上。第二栓链部件经由与第二平面衬里层的附接件被附接到第二粘附衬垫。第一栓链部件和第二栓链部件中的每一个分别包括第一紧固件和第二紧固件，第一紧固件和第二紧固件能够经由第一紧固件和第二紧固件之间的锁定机构而机械地接合第一栓链部件和第二栓链部件。
在某些优选实施方案中，第一平面衬里层和第一栓链部件一起连贯地形成第一单个连续平面部件，并且其中第二平面衬里层和第二栓链部件一起连贯地形成第二单个连续平面部件。在某些优选实施方案中，当第一紧固件和第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面在单个连续平面部件的相同侧上。在某些优选实施方案中，当第一紧固件和第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面在单个连续平面部件的相反侧上。
在某些优选实施方案中，第一平面衬里层和第一栓链部件不一起形成单个连续平面部件，并且其中第二平面衬里层和第二栓链部件不一起形成单个连续平面部件。在某些优选实施方案中，当第一紧固件和第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面被置于栓链部件的相同侧上。在某些优选实施方案中，当第一紧固件和第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，第一粘附衬垫的粘附表面和第二粘附衬垫的粘附表面被置于栓链部件的相反侧上。
第一栓链部件的近端可以基本附接在第一粘附衬垫的平面衬里层的中心处，并且第二栓链部件的近端基本附接在第二粘附衬垫的平面衬里层的中心处。第一栓链部件的近端也可以基本离开第一粘附衬垫的衬里层的中心而附接，并且第二栓链部件的远端基本离开第二粘附衬垫的平面衬里层的中心而附接。根据具体应用可以采用任何合适的附接。
在又一方面中，本发明一般性涉及能够同时粘附到两个或更多个目标表面的可剥离的表面粘附装置。该装置包括：均包含弹性材料的两个或更多个平面层，其中每个平面层在一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面以及在另一侧上具有高面内刚度的衬里层，其中弹性材料浸渍到衬里层中。每个衬里层的一部分延伸超出弹性材料的层以形成衬里层的未用弹性材料浸渍的区域。
在某些优选实施方案中，第一平面衬里层和第一栓链部件一起形成第一单个连续平面部件，并且其中第二平面衬里层和第二栓链部件不一起形成第二单个连续平面部件。
在又一方面中，本发明一般性涉及用于可剥离地同时在两个或更多个目标表面上保持重量的方法。该方法包括：提供可剥离的表面粘附的装置；以及将重量附接到装置。可剥离的表面粘附的装置包括第一粘附衬垫、第二粘附衬垫以及栓链部件。每个粘附衬垫均独立地包括：(1)在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面的弹性材料的平面层；以及(2)具有高面内刚度的平面型衬里层，其中衬里层浸渍到在与粘附表面相反的一侧上的弹性材料的层上。栓链部件具有近端和远端，其中近端附接到第一平面衬里层并且远端附接到第二平面衬里层。
在又一方面中，本发明一般性涉及用于可剥离地同时在两个或更多个目标表面上保持重量的方法。该方法包括：提供可剥离的表面粘附的系统；以及将重量附接到装置。可剥离的表面粘附的系统包括：第一粘附衬垫；第一栓链部件；第二粘附衬垫；以及第二栓链部件。第一粘附衬垫包括：(1)具有高面内刚度的第一平面型衬里层；以及(2)在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第一粘附表面的弹性材料的第一平面层，其中弹性材料在至少与第一粘附表面相反的侧上浸渍到第一平面衬里层上。第一栓链部件经由与第一平面衬里层的附接件被附接到第一粘附衬垫。第二粘附衬垫包括：(1)具有高面内刚度的第二平面型衬里层；以及(2)在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第二粘附表面的弹性材料的第二平面层，其中弹性材料在至少与第二粘附表面相反的侧上浸渍到第二平面衬里层上。第二栓链部件经由与第二平面衬里层的附接件被附接到第二粘附衬垫。第一栓链部件和第二栓链部件中的每一个分别包括第一紧固件和第二紧固件，第一紧固件和第二紧固件能够经由第一紧固件和第二紧固件之间的锁定机构而机械地接合第一栓链部件和第二栓链部件。
在又一方面中，本发明一般性涉及用于制造可剥离的表面粘附的装置的方法。该方法包括：依次提供刚性衬里层、浸渍在纤维材料上的第一弹性材料的层、间隔层、在纤维材料上的第二弹性材料的层以及衬底层；以及通过将这些层压合在一起而组装可剥离的表面粘附装置。在某些实施方案中，第一弹性材料的层通过如下来制备：在模具中提供第一弹性材料和固化剂；将第一弹性材料浸渍到置于模具之上的纤维材料；以及固化第一弹性材料。在某些优选实施方案中，第一弹性材料为聚二甲基硅氧烷并且在室温下进行固化，第二弹性材料为聚氨酯，间隔层和衬底层为聚四氟乙烯。
粘附表面可以例如在微观上平滑或图案化。衬里层可以为纤维衬里层。弹性材料的平面层可以包含相同的弹性材料或不同的弹性材料。
弹性材料的每一层可以具有任何期望的形状，包括例如基本为圆形的外边界、基本为矩形的外边界、基本为不规则形状的外边界、基本为椭圆形的外边界。
在某些优选实施方案中，弹性材料为嵌段共聚物弹性体。
在某些优选实施方案中，弹性材料包括硅氧烷类弹性体、聚氨酯类弹性体和丙烯酸酯类弹性体中的一种或更多种。
在一些实施方案中，弹性材料的每一层包括两个或更多个分开的较小弹性材料层单元。
在某些实施方案中，弹性材料的每一层具有约0.01cm2至约1000cm2(例如，约0.01cm2、0.05cm2、0.1cm2、0.5cm2、1cm2、2cm2、5cm2、10cm2、20cm2、50cm2、100cm2、200cm2、500cm2、1,000cm2)的平滑粘附表面积并且具有约0.0001cm至约0.5cm(例如，0.0001cm、0.0005cm、0.001cm、0.005cm、0.01cm、0.05cm、0.1cm、0.2、0.5cm)的基本均匀的厚度。在某些实施方案中，弹性材料的平面层具有大于约0.01cm2的平滑粘附表面积并且具有小于约0.001cm的基本均匀的厚度。在某些实施方案中，弹性材料的平面层具有大于约0.05cm2的平滑粘附表面积并且具有小于约0.005cm的基本均匀的厚度。在某些实施方案中，弹性材料的平面层具有大于约0.1cm2的平滑粘附表面积并且具有小于约0.01cm的基本均匀的厚度。在某些实施方案中，弹性材料的平面层具有大于约0.2cm2的平滑粘附表面积并且具有小于约0.5cm的基本均匀的厚度。在某些实施方案中，弹性材料的平面层具有大于约0.5cm2的平滑粘附表面积并且具有小于约0.2cm的基本均匀的厚度。在某些实施方案中，弹性材料的平面层具有大于约1.0cm2的平滑粘附表面积并且具有小于约0.1cm的基本均匀的厚度。在某些实施方案中，弹性材料的平面层具有大于约5.0cm2的平滑粘附表面积并且具有小于约0.05cm的基本均匀的厚度。在某些实施方案中，弹性材料的平面层具有大于约10cm2的平滑粘附表面积并且具有小于约0.02cm的基本均匀的厚度。在某些实施方案中，弹性材料的平面层具有大于约100cm2的平滑粘附表面积并且具有小于约0.01cm的基本均匀的厚度。在某些实施方案中，弹性材料的平面层具有约10cm2至约100cm2的平滑粘附表面积并且具有约0.01cm至约0.05cm的基本均匀的厚度。在某些实施方案中，弹性材料的平面层具有约1,000cm2至约100cm2的平滑粘附表面积并且具有约0.5cm至约0.05cm的基本均匀的厚度。
在某些实施方案中，弹性材料具有约0.05MPa至约50MPa(例如，0.05MPa、0.1MPa、0.5MPa、1.0MPa、5.0MPa、10MPa、15MPa、20MPa，30MPa、40MPa、50MPa、)的弹性模量。在某些实施方案中，弹性材料具有约0.05MPa至约50MPa的弹性模量。在某些实施方案中，弹性材料具有约0.05MPa至约30MPa的弹性模量。在某些实施方案中，弹性材料具有约0.05MPa至约10MPa的弹性模量。在某些实施方案中，弹性材料具有约1MPa至约50MPa的弹性模量。在某些实施方案中，弹性材料具有约1MPa至约30MPa的弹性模量。在某些实施方案中，弹性材料具有约1MPa至约10MPa的弹性模量。
纤维衬里层可以包括天然纤维材料(例如，棉、大麻、羊毛、丝、竹纤维(bamboostring)、纤维素、黄麻及凤梨麻)。纤维衬里层还可以包括合成纤维材料(例如，聚酯纤维、弹力纤维、尼龙、碳纤维、聚芳酰胺、碳纤维聚芳酰胺混杂物、碳纤维玄武岩混杂物、纤维玻璃、碳纤维、或纤维玻璃混杂物)。
在某些实施方案中，粘附表面中的一个或更多个粘附表面可以具有约1cm2或更大的面积并且能够承受每1cm2粘附表面积为至少31.5N的重量。
在某些实施方案中，粘附表面中的一个或更多个粘附表面可以具有约1cm2或更大的面积并且能够承受每1cm2粘附表面积为至少12N的重量。
在某些实施方案中，粘附表面中的一个或更多个粘附表面可以具有约100cm2或更大的面积并且能够承受每100cm2粘附表面积为至少3150N的重量。
在某些实施方案中，一个或更多个粘附表面可以具有约100cm2或更大的面积并且能够承受每100cm2粘附表面积为至少1200N的重量。
在某些实施方案中，每个栓链部件包括纤维材料。在某些其他实施方案中，至少一个栓链部件包括非纤维材料。
目标表面可以为任何合适的表面，包括玻璃、金属、木材、塑料、纸、卡纸板或混凝土的表面。
注意的是，如在本文中所使用的术语“衬里”包括但不限于所指的层或材料为装置结构的背(或最后)层的情况。根据本发明，衬里层可以为结构布置中的内部层或部件。
可以用在粘附衬垫中的弹性材料包括硅氧烷类弹性体、聚氨酯类弹性体和丙烯酸酯类弹性体。聚二甲基硅氧烷(PDMS)属于通常称为硅树脂的聚合有机硅化合物。广泛使用的硅基有机聚合物PDMS具有优选的流变(或流动)性质。PDMS一般为惰性、无毒且非易燃的。
可以用在粘附衬垫中的其他弹性材料包括聚氨酯，其为有机单元通过聚氨酯(氨基甲酸酯)键共价接合的聚合物。
氨基甲酸酯键通过使异氰酸酯基-N＝C＝O与羟基-OH反应生成。聚氨酯通过在存在催化剂或其他添加剂的情况下使聚异氰酸酯与多元醇(聚醇)的加聚反应而生成。在这种情况下，聚异氰酸酯为具有两个或更多个异氰酸酯官能团的分子R-(N＝C＝O)n≥2，并且聚醇为具有两个或更多个羟基官能团的分子R′-(OH)n≥2。反应产物为包含氨基甲酸酯键-RNHCOOR′-的聚合物。聚氨酯单体(“预聚物”)的实例包括：羟端基的分子例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇或双酚A(含单体的羟基)；以及脂肪族或芳香族类异氰酸酯，例如二苯基甲烷-4，4’二异氰酸酯、甲苯二苯基二异氰酸酯(toluene diphenyl diisocyanate)、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯，或由多个这些单体的组合形成的聚异氰酸酯(例如，二苯基甲烷-4，4’二异氰酸酯的三个分子形成包含三个异氰酸酯官能团的三聚体)。
在某些实施方案中，纤维衬里层的材料包括天然纤维材料或合成纤维材料。在某些实施方案中，纤维衬里层的材料包括天然纤维材料，例如棉、大麻、羊毛、丝、竹纤维、纤维素、黄麻及凤梨麻。在某些实施方案中，纤维衬里层的材料包括聚酯的合成纤维、弹力纤维、尼龙、碳纤维、聚芳酰胺、碳纤维聚芳酰胺混杂物、碳纤维玄武岩混杂物、纤维玻璃、或纤维玻璃混杂物。在某些实施方案中，纤维衬里层的材料包括选自尼龙、碳纤维、聚芳酰胺、碳纤维与聚芳酰胺混杂物的材料。
在某些实施方案中，栓链为例如选自合成纤维类聚酯、弹力纤维、尼龙、碳纤维、聚芳酰胺、碳纤维聚芳酰胺混杂物、碳纤维玄武岩混杂物、纤维玻璃、碳纤维、或纤维玻璃混杂物的纤维材料，以及包括棉、大麻、羊毛、丝、竹纤维、纤维素、黄麻及凤梨麻的天然纤维。在某些实施方案中，栓链为例如选自皮革、金属片、塑料片或非纺织物的非纤维材料。在一些实施方案中，该材料由链键网制成。
在某些实施方案中，弹性材料可以在衬垫的“背面”上延伸超出纤维层。该设计可以帮助在不牺牲与粘附装置的力性能直接相关的装置的硬度的情况下建立均匀的接触。
在某些实施方案中，栓链与粘附部件之间的可调角度为约0°至约90°，例如15°、30°、45°或60°。在某些其他实施方案中，栓链与粘附衬垫之间的可调节角度为约90°至约120°，例如95°、110°、110°或115°。在某些其他实施方案中，栓链与粘附衬垫之间的可调节角度为约120°至约360°，例如150°、180°、210°、270°或300°。
在某些实施方案中，储能弹性模量与损耗弹性模量的比在目标操作温度下至少大于约10(例如，大于15、20或50)。
弹性材料的层可以具有具体应用所要求的任何尺寸和形状，例如，其可以具有基本为圆形的外边界、基本为矩形的外边界、基本为椭圆形的外边界或基本为不规则形状的外边界。
如本文中所述，在一些实施方案中，弹性材料的层包括两个、四个或更多个分开的较小的弹性材料层单元或结构。目标表面可以为任何合适的表面，包括玻璃、金属、木材、塑料、纸、卡纸板或混凝土的表面。两个或更多个粘附衬垫可以配置成使得其能够以彼此任意角度粘附到目标表面。在一些实施方案中，两个或更多个粘附衬垫配置成使得其面向相同方向。在一些实施方案中，两个或更多个粘附衬垫配置成使得其面向不同方向。
可以从本公开发明受益的另一应用为用本发明的粘附装置连接两个(或更多个)物体。例如，双面粘附装置可以用作连接两个重物体的连接物，这两个重物体中的每一个均具有施加粘附衬垫的合适定位的平坦表面。因而，本发明也涉及使用本文中所公开的双面粘附装置连接具有平坦表面的两个物体的方法。一旦连接，该两个或更多个物体可以根据应用而竖直地或水平地移动。
本发明的集成粘附衬垫方法提供了用于各式各样应用的耐用平台。例如，这些结构可以用于支承：用于书本、陈列物及家用电器(电视、计算机、立体声系统、显示屏、屏幕)的架子；悬挂结构；汽车装饰；及其他。
实施例
力-位移测试
图13示出用于表征对于T衬垫结构在纯剪切负载下所支承的最大力的示例性的力-位移测试。(改变纤维衬里。所有结果均针对在图例中标为“t”的厚度变化的16in2衬垫)。试验以单一的实验接合几何形状在Instron测试机上进行，其中附接在粘附衬垫与平滑清洁的玻璃衬底之间形成。延伸控制为10mm/min并且贯穿测试测量负载。最大负载对应于根据所示的纤维衬里变化的临界破坏载荷。
图14示出各种“T衬垫”构造、自然数据(包括活壁虎和壁虎、甲虫、蜘蛛、蟋蟀和苍蝇的各种附接装置)以及无纺衬里的聚合物涂层所支承的作为通过面内顺从性归一化的界面面积平方根的函数的示例性最大剪切力。趋势线遵循预测的比例关系，示出预先地调整最大剪切力性能的能力。
失效力(Failure Force)测试
图15示出对于不同T衬垫构造的作为剥离角度的函数的每单位宽度的失效力(每个粘附衬垫的总接触面积为10.8cm2，并且中心负载衬垫连接为宽度的2/3)。示出调整容易剥离的临界角的能力。剥离试验以10mm/min在清洁玻璃上在Instron 5500R上进行，并且施加的负载与衬底之间的角度在0°至90°之间变化。
图16示出在各种表面上支承负载的完整的T衬垫结构的某些简单实例。在所有实例中使用相同的尼龙纤维PDMS粘附(A＝16in2，厚度为1mm)衬垫结构。
聚氨酯粘附剂
聚氨酯粘附剂通过将官能团为羟端基的聚乙二醇、聚丙二醇和/或聚丁二醇与脂肪族或芳香族类聚异氰酸酯以1∶1的比例添加来合成。在该应用中也可以采用聚氨酯的商业试剂盒。
图17示出对于聚氨酯的实施例针对频率作图的模量。储能模量比损耗模量大约一个量级，表明样品具有主要为类固体的弹性性质。模量在频率的两个量级上也几乎没有变化。
负载测试
使用Instron位移控制测试对样品粘附衬垫进行了测试。将机械把手(Mechanicalgrips)附接到Instron 5500R，其中窗格玻璃附接到十字头上的把手，并且粘附衬垫紧固到底把手。然后将粘附衬垫粘附到玻璃，并且采用10mm/min的位移直到粘附剂与玻璃剥离。多次重复该测试以确定平均失效力并且证实可再使用性。图18示出存在初始负载区域(regime)，并且通过找出该直线的斜率可以发现控制粘附剂的总性能的粘附系统的硬度。这些聚氨酯粘附剂的硬度(因而，总性能)大于以前记录的硬度值。该曲线的峰值为总性能(对于该样品为～2950N)。在该峰值后粘附剂与玻璃剥离，引起所登记的负载上的下降。可以重复该测试，并且在超过100次测试循环的情况下示出良好的可重复性(图19)。
还对这些聚氨酯粘附剂进行了静态负载测试。质量为136kg的棒经由链条连接到粘附衬垫，并且还通过滑轮系统支承。使用滑轮系统，举起重量直到粘附剂能够粘附到玻璃被粘物机构。然后降低滑轮系统直到总负载由粘附剂支承。这样的测试的某些结果示出在图20中，其中测试通过在玻璃表面上保持136kg来进行。
如图21所示，这些聚氨酯粘附剂可以用在各种衬底上。这些结果与之前的负载测试类似地进行，然而，玻璃窗格由新材料代替，或者将新材料粘附到玻璃窗格的表面。图22示出在(A)保持42”平板电视的16in2中心负载PDMS粘附衬垫和(B)在清水墙上保持吊挂的运动衫的中心负载的聚氨酯粘附衬垫上进行的静态负载测试。图23(A)示出高性能且容易剥离的粘附衬垫的负载角度依赖性的示意图。(B)示出中心负载衬垫与单个胶块粘附衬垫相比的角度依赖性的结果，其中中心负载衬垫在各种负载角度下均保持高的失效力，同时仍然能够容易剥离。
双面粘附结构
图24中示出双面粘附装置的实施例的图片。图24(a)为双面粘附衬垫的侧视图。图24(b)提供了双面粘附衬垫的示出粘附表面的俯视图。图24(c)至图24(f)证实了双面粘附衬垫在真实表面(图24(c)和图24(d)为油漆门并且图24(e)和图24(f)为油漆清水墙的竖直墙)上的承载、可再使用性以及容易剥离。在图24(c)中，一个粘附衬垫附接到目标表面(在这种情况下为油漆门)同时另一粘附衬垫附接到图画，在图24(d)中，两个衬垫通过扣钩连接并且将图画挂起。图24(e)和图24(f)证实了相同的过程但是目标衬底为油漆清水墙。在单位单元的设计中，两个粘附衬垫的几何形状和材料可以相同或不同。
每个粘附衬垫的最大持续力将受如下公式控制：其中Gc通过构成界面的材料化学物质限定，A为与粘附衬垫的横向尺寸相关的界面面积，并且C为粘附衬垫沿负载方向的硬度。因此，粘附衬垫可以设计成具有合适尺寸和/或材料，使得与一个粘附衬垫区域形成的一个界面将在另一个衬垫之前脱粘(debond)。可以改变筋腱的长度以控制使用双面粘附衬垫接合的材料的相对位置，但是筋腱材料和长度必须足够长以在使用期间没有在粘附衬垫结构上产生显著扭矩或力矩的情况下允许足够的转动。表皮和筋腱的面内刚度可以用于控制双面接合应用的最大保持力。
以上所述的双面粘附衬垫结构的单位单元设计可以为独立系统或集成到单位单元的延伸表面以建立双面粘附衬垫阵列。每个单位单元可以具有相同或不同的属性。此外，连接衬垫的筋腱可以为连续柔性材料或刚性材料与柔性材料的组合，包括纤维与其他紧固件的组合，例如图25中的实施例所示。
制造PDMS粘附衬垫
图26示意性示出制造PDMS粘附衬垫的实施方案。(A)为了制备PDMS粘附剂，使用载玻片制造模具。将10：1比例(w/w)的未固化、脱气的PDMS低聚物和固化剂(道康宁Sylgard184TM)注入模具中。模具构造为使得其厚度大于纤维的粗糙度，这使得在制造后在粘附剂上能够完成平滑表面。在脱气的PDMS注入并使其分散到模具中之后，在施加纤维之前进行在70℃下的6-8分钟的预固化以有助于在随后的固化期间支承纤维。(B)然后将纤维放在模具之上以使得未固化的PDMS浸渍纤维，并且然后在室温下固化3天。纤维包括如下切割的单个片：该切割使得单个片的宽度与模具的边缘重叠以提供支承，并且长度足够长以覆盖模具并且建立“筋腱”结构。筋腱也可以用弹性体浸渍以提供等同的均分负载。
在另一实施方案中，纤维设计成中心负载衬垫，使得纤维筋腱缝合到粘附衬垫纤维的中心。在该方案中，筋腱结构也用PDMS浸渍以确保纤维在随后的负载施加期间不拆散。这通过以下来实现：在筋腱和粘附衬垫之间放置隔离片，然后跨筋腱扩展PDMS，紧接着将封盖隔离片放置在浸渍的筋腱的顶部上。(C)在PDMS固化之后，从模具去除纤维粘附剂并且机械切割成一定尺寸。
制造PU粘附衬垫
图26示意性示出形成具有聚氨酯的衬垫的模制技术的实施方案。纤维放置在聚四氟乙烯衬底的顶部上以用于粘附衬里层。在纤维的顶部上放置有聚四氟乙烯(PTFE)间隔物以使得能够控制聚氨酯(PU)的厚度，并且将未固化的PU预聚物注入模具中。然后将聚二甲基硅氧烷衬垫放置在玻璃板的顶部上，并且最终该系统称重为20.5kg重量。
采用该模制技术，可以实现平滑的粘附表面(采用平滑的PMDS顶层)或表面特征(采用图案化PDMS顶层)。粘附剂的厚度可以通过调整PTFE间隔物的厚度而改变。该方法也可以变为使用将实现粘附衬垫的大量生产的刮刀系统而工作。
制造双面粘附衬垫
然后通过将一个粘附衬垫的筋腱结构固定到另一个粘附衬垫的筋腱结构来制造双面粘附衬垫。两个或更多个粘附衬垫之间的连接可以在长度以及取向上改变以适合具体应用。筋腱也可以通过多个装置固定，包括永久(即，缝合)以及临时方法(即，可逆的扣钩)。
在该说明书及所附权利要求书中，如果上下文未以另外方式明确地指明，则单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数。
如果未以另外方式限定，本文中所使用的所有技术和科学术语具有如本领域普通技术人员所通常理解的相同的意思。尽管在本公开内容的实施或测试中可以使用类似或等同于本文中所描述的方法和材料的任何方法和材料，但是在此描述优选的方法和材料。本文中所述的方法可以以除所公开的特定次序之外还逻辑上可行的任意次序进行。
通过引用的合并
在本公开内容中已经作出对其他文献(例如专利、专利申请、专利公开、期刊、书籍、论文、网页内容)的引用和引述。通过引用将所有这些文献的全部内容并入本文以用于所有目的。所有这些文献的所述的通过引用并入本文中、但是与现有定义、陈述或在本文中明确阐述的其他公开材料矛盾的任何材料或其部分仅以在并入的材料与本公开内容材料之间以未出现矛盾的程度被并入。在矛盾的情况下，矛盾以有利于作为优选公开内容的本公开内容的方式来解决。
等同物
代表性实施例旨在帮助示出本发明，非旨在或不应该解释为限制本发明的范围。确实，根据本文件的全部内容包括本文中所包括的实施例和对科技和专利文献的引用文献，除本文中所示和所述的那些实施方案之外，本发明的各种修改及其许多其他实施方案对本领域普通技术人员将是明显的。实施例包括可以将本发明的实践在其各种实施方案及其等同物采用的重要附加信息、举例和指导。
以下内容对应于母案申请的原始权利要求书：
1.一种能够同时粘附到两个或更多个目标表面的可剥离的表面粘附装置，包括：
两个或更多个粘附衬垫，每个均独立地包括：
具有高面内刚度的平面衬里层；以及
弹性材料的平面层，所述弹性材料的平面层在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面，其中所述弹性材料在至少与所述粘附表面相反的侧上浸渍到所述衬里层；以及
栓链部件，所述栓链部件附接到所述两个或更多个粘附衬垫以形成能够同时粘附到两个或更多个目标表面的表面粘附装置。
2.根据项1所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述装置包括第一粘附衬垫和第二粘附衬垫，每个均独立地包括：
弹性材料的平面层，所述弹性材料的平面层在一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面；以及
具有高面内刚度的平面衬里层，其中所述衬里层浸渍到在与所述粘附表面相反的侧上的所述弹性材料的层上；并且
所述拴链部件具有近端和远端，所述近端附接到第一平面衬里层并且所述远端附接到第二平面衬里层。
3.根据项2所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层、所述拴链部件和所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层一起连贯地形成单个连续平面部件。
4.根据项3所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相同侧上。
5.根据项3所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相反侧上。
6.根据项2所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层附接到所述拴链部件的所述近端，并且所述拴链部件在所述远端处附接到所述第二粘附衬垫的所述衬里层，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层、所述拴链部件和所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层不一起连贯地形成单个连续平面部件。
7.根据项6所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面被置于所述拴链部件的相同侧上。
8.根据项6所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面被置于所述拴链部件的相反侧上。
9.根据项7或8所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述拴链部件的所述近端基本附接在所述第一粘附衬垫的所述衬里层的中心处，并且所述拴链部件的所述远端基本附接在所述第二粘附衬垫的所述衬里层的中心处。
10.根据项7或8所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述拴链部件的所述近端基本离开所述第一粘附衬垫的所述衬里层的中心而附接，并且所述拴链部件的所述远端基本离开所述第二粘附衬垫的所述衬里层的中心而附接。
11.根据项7或8所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述拴链部件的所述近端基本附接在所述第一粘附衬垫的所述衬里层的中心处，并且所述拴链部件的所述远端基本离开所述第二粘附衬垫的所述衬里层的中心而附接。
12.根据项2所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层和所述拴链部件一起形成单个连续平面部件，并且其中所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层不一起形成单个连续平面部件。
13.一种能够同时粘附到两个目标表面的可剥离的表面粘附系统，包括：
第一粘附衬垫，包括：
具有高面内刚度的第一平面衬里层；以及
弹性材料的第一平面层，所述弹性材料的第一平面层在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第一粘附表面，其中所述弹性材料在至少与所述第一粘附表面相反的侧上浸渍到所述第一平面衬里层上；
第一栓链部件，所述第一栓链部件经由与所述第一平面衬里层的附接件被附接到所述第一粘附衬垫；
第二粘附衬垫，包括：
具有高面内刚度的第二平面衬里层；以及
弹性材料的第二平面层，所述弹性材料的第二平面层在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第二粘附表面，其中所述弹性材料在至少与所述第二粘附表面相反的侧上浸渍到所述第二平面衬里层上；以及
第二栓链部件，所述第二栓链部件经由与所述第二平面衬里层的附接件被附接到所述第二粘附衬垫，
其中，所述第一栓链部件和所述第二栓链部件中的每一个分别包括第一紧固件和第二紧固件，所述第一紧固件和所述第二紧固件能够经由所述第一紧固件和所述第二紧固件之间的锁定机构而机械地接合所述第一栓链部件和第二栓链部件。
14.根据项13所述的可剥离的表面粘附系统，其中所述第一平面衬里层和所述第一栓链部件一起连贯地形成第一单个连续平面部件，并且其中所述第二平面衬里层和所述第二栓链部件一起连贯地形成第二单个连续平面部件。
15.根据项14所述的可剥离的表面粘附系统，其中当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相同侧上。
16.根据项14所述的可剥离的表面粘附系统，其中当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相反侧上。
17.根据项13所述的可剥离的表面粘附系统，其中所述第一平面衬里层和所述第一栓链部件不一起形成单个连续平面部件，并且其中所述第二平面衬里层和所述第二栓链部件不一起形成单个连续平面部件。
18.根据项17所述的可剥离的表面粘附装置，其中当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面被置于所述栓链部件的相同侧上。
19.根据项17所述的可剥离的表面粘附装置，其中，当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面被置于所述栓链部件的相反侧上。
20.根据项13所述的可剥离的表面粘附系统，其中所述第一平面衬里层和所述第一栓链部件一起形成第一单个连续平面部件，并且其中所述第二平面衬里层和所述第二栓链部件不一起形成第二单个连续平面部件。
21.一种能够同时粘附到两个或更多个目标表面的可剥离的表面粘附装置，包括：均包含弹性材料的两个或更多个平面层，其中每个平面层在一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面并且在另一侧上具有高面内刚度的衬里层，其中所述弹性材料浸渍到所述衬里层中；并且
其中每个所述衬里层中的一部分延伸超出所述弹性材料的层以形成所述衬里层的未用所述弹性材料浸渍的区域。
22.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个粘附表面是微观上平滑的。
23.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个粘附表面是微观上图案化的。
24.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个衬里层为纤维衬里层。
25.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个平面层包含相同的弹性材料。
26.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个平面层包含不同的弹性材料。
27.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述弹性材料的每个平面层具有约0.01cm2至约1000cm2的平滑粘附表面积，并且具有约0.0001cm至约0.5cm的基本均匀的厚度。
28.根据项25所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述弹性材料具有约0.05MPa至约50MPa的弹性模量。
29.根据项24所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个纤维衬里层包括天然纤维材料或合成纤维材料。
30.根据项29所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述天然纤维材料选自棉、大麻、羊毛、丝、竹纤维、纤维素、黄麻及凤梨麻。
31-根据项29所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述合成纤维材料为聚酯纤维、弹力纤维、尼龙、碳纤维、聚芳酰胺、碳纤维聚芳酰胺混杂物、碳纤维玄武岩混杂物、纤维玻璃、碳纤维、或纤维玻璃混杂物。
32.根据项24所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个粘附表面具有100cm2或更大的面积，并且能够承受每100cm2粘附表面积为至少1200N的重量。
33.根据项24所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个粘附表面具有1cm2或更大的面积，并且能够承受每1cm2粘附表面积为至少12N的重量。
34.根据项33所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个粘附表面具有1cm2或更大的面积，并且能够承受每1cm2粘附表面积为至少31.5N的重量。
35.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个拴链部件包括纤维材料。
36.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个拴链部件包括非纤维材料。
37.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述弹性材料的每层具有基本圆形、矩形、椭圆或不规则的外边界。
38.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中弹性材料的每层包括两个或更多个分离的较小的弹性材料层单元。
39.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个弹性材料为嵌段共聚物弹性体。
40.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述弹性材料包括硅氧烷类弹性体、聚氨酯类弹性体和丙烯酸酯类弹性体中的一种或更多种。
41.一种用于同时在两个或更多个目标表面上可剥离地保持重量的方法，包括：
提供可剥离的表面粘附装置；以及
将重量附接到所述装置，
其中所述可剥离的表面粘附装置包括：
第一粘附衬垫和第二粘附衬垫，每个均独立地包括：
弹性材料的平面层，所述弹性材料的平面层在一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面；以及
具有高面内刚度的平面衬里层，其中所述衬里层浸渍到在与所述粘附表面相反的侧上的所述弹性材料的层上；以及
具有近端和远端的拴链部件，所述近端附接到第一平面衬里层并且所述远端附接到第二平面衬里层。
42.根据项41所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层、所述拴链部件和所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层一起连贯地形成单个连续平面部件。
43.根据项42所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相同侧上。
44.根据项42所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相反侧上。
45.根据项41所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层附接到所述拴链部件的所述近端，并且所述拴链部件在所述远端处附接到所述第二粘附衬垫的所述衬里层，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层、所述拴链部件和所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层不一起连贯地形成单个连续平面部件。
46.根据项45所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面置于所述拴链部件的相同侧上。
47.根据项45所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面置于所述拴链部件的相反侧上。
48.根据项41所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层和所述拴链部件一起形成单个连续平面部件，并且其中所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层不一起形成单个连续平面部件。
49.一种用于同时在两个或更多个目标表面上可剥离地保持重量的方法，包括：
提供可剥离的表面粘附系统；以及
将重量附接到所述装置，
其中所述可剥离的表面粘附系统包括：
第一粘附衬垫，包括：
具有高面内刚度的第一平面衬里层；以及
弹性材料的第一平面层，所述弹性材料的第一平面层在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第一粘附表面，其中所述弹性材料在至少与所述第一粘附表面相反的侧上浸渍到所述第一平面衬里层；
第一栓链部件，所述第一栓链部件经由与所述第一平面衬里层的附接件被附接到所述第一粘附衬垫；
第二粘附衬垫，包括：
具有高面内刚度的第二平面衬里层；以及
弹性材料的第二平面层，所述弹性材料的第二平面层在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第二粘附表面，其中所述弹性材料在至少与所述第二粘附表面相反的侧上浸渍到所述第二平面衬里层上；
第二栓链部件，所述第二栓链部件经由与所述第二平面衬里层的附接件被附接到所述第二粘附衬垫，
其中，所述第一栓链部件和所述第二栓链部件中的每一个分别包括第一紧固件和第二紧固件，所述第一紧固件和所述第二紧固件能够经由所述第一紧固件和所述第二紧固件之间的锁定机构而机械地接合所述第一栓链部件和所述第二栓链部件。
50.根据项49所述的方法，其中所述第一平面衬里层和所述第一栓链部件一起连贯地形成第一单个连续平面部件，并且其中所述第二平面衬里层和所述第二栓链部件一起连贯地形成第二单个连续平面部件。
51.根据项50所述的方法，其中，当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相同侧上。
52.根据项50所述的方法，其中，当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相反侧上。
53.根据项49所述的方法，其中所述第一平面衬里层和所述第一栓链部件不一起形成单个连续平面部件，并且其中所述第二平面衬里层和所述第二栓链部件不一起形成单个连续平面部件。
54.根据项53所述的方法，其中，当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面置于所述栓链部件的相同侧上。
55.根据项53所述的方法，其中，当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面置于所述栓链部件的相反侧上。
56.根据项49所述的方法，其中所述第一平面衬里层和所述第一栓链部件一起形成第一单个连续平面部件，并且其中所述第二平面衬里层和所述第二栓链部件不一起形成第二单个连续平面部件。
57.一种用于制造可剥离的表面粘附装置的方法，包括：
依次提供刚性衬里层、浸渍在纤维材料上的第一弹性材料的层、间隔层、在纤维材料上的第二弹性材料的层以及衬底层；以及
通过将所述层压合在一起来组装所述可剥离的表面粘附装置。
58.根据项57所述的方法，其中所述第一弹性材料的层通过如下来制备：
在模具中提供所述第一弹性材料以及固化剂；
将所述第一弹性材料浸渍到置于所述模具之上的纤维材料；以及
固化所述第一弹性材料。
59.根据项58所述的方法，其中所述第一弹性材料为聚二甲基硅氧烷并且在室温下进行固化。
60.根据项57所述的方法，其中所述第二弹性材料为聚氨酯。
61.根据项57所述的方法，其中所述间隔层为聚四氟乙烯层。
62.根据项57所述的方法，其中所述衬底层为聚四氟乙烯层。
以下内容对应于母案申请已授权的权利要求书：
1.一种可剥离的表面粘附装置，包括：
两个或更多个粘附衬垫，每个均独立地包括：
平面衬里层；以及
弹性材料的平面层，所述弹性材料的平面层在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面，其中所述弹性材料在至少与所述粘附表面相反的侧上施加到所述衬里层；以及
柔性栓链，所述柔性栓链附接到所述两个或更多个粘附衬垫并在所述两个或更多个粘附衬垫之间延伸以形成能够同时粘附到两个或更多个目标表面的表面粘附装置。
2.根据项1所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述装置包括第一粘附衬垫和第二粘附衬垫，每个均独立地包括：
弹性材料的平面层，所述弹性材料的平面层在一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面；以及
平面衬里层，其中所述衬里层施加到在与所述粘附表面相反的侧上的所述弹性材料的层上；并且
所述柔性拴链具有近端和远端，所述近端附接到第一平面衬里层并且所述远端附接到第二平面衬里层。
3.根据项2所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层、所述拴链和所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层一起连贯地形成单个连续平面。
4.根据项3所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相同侧上。
5.根据项3所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相反侧上。
6.根据项2所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层附接到所述拴链的所述近端，并且所述拴链在所述远端处附接到所述第二粘附衬垫的所述衬里层，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层、所述拴链和所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层不一起连贯地形成单个连续平面部件。
7.根据项6所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面被置于所述拴链的相同侧上。
8.根据项6所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面被置于所述拴链的相反侧上。
9.根据项7或8所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述拴链的所述近端附接在所述第一粘附衬垫的所述衬里层的中心处，并且所述拴链的所述远端附接在所述第二粘附衬垫的所述衬里层的中心处。
10.根据项7或8所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述拴链的所述近端离开所述第一粘附衬垫的所述衬里层的中心而附接，并且所述拴链的所述远端离开所述第二粘附衬垫的所述衬里层的中心而附接。
11.根据项7或8所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述拴链的所述近端附接在所述第一粘附衬垫的所述衬里层的中心处，并且所述拴链的所述远端离开所述第二粘附衬垫的所述衬里层的中心而附接。
12.根据项2所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层和所述拴链一起形成单个连续平面部件，并且其中所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层不一起形成单个连续平面部件。
13.一种能够同时粘附到两个目标表面的可剥离的表面粘附系统，包括：
第一粘附衬垫，包括：
第一平面衬里层；以及
弹性材料的第一平面层，所述弹性材料的第一平面层在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第一粘附表面，其中所述弹性材料在至少与所述第一粘附表面相反的侧上施加到所述第一平面衬里层上；
第一柔性栓链，所述第一柔性栓链经由与所述第一平面衬里层的附接件被附接到所述第一粘附衬垫；
第二粘附衬垫，包括：
第二平面衬里层；以及
弹性材料的第二平面层，所述弹性材料的第二平面层在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第二粘附表面，其中所述弹性材料在至少与所述第二粘附表面相反的侧上施加到所述第二平面衬里层上；以及
第二柔性栓链，所述第二柔性栓链经由与所述第二平面衬里层的附接件被附接到所述第二粘附衬垫，
其中，所述第一柔性栓链和所述第二柔性栓链中的每一个分别包括第一紧固件和第二紧固件，所述第一紧固件和所述第二紧固件能够经由所述第一紧固件和所述第二紧固件之间的锁定机构而机械地接合所述第一柔性栓链和第二柔性栓链。
14.根据项13所述的可剥离的表面粘附系统，其中所述第一平面衬里层和所述第一柔性栓链一起连贯地形成第一单个连续平面部件，并且其中所述第二平面衬里层和所述第二柔性栓链一起连贯地形成第二单个连续平面部件。
15.根据项14所述的可剥离的表面粘附系统，其中当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相同侧上。
16.根据项14所述的可剥离的表面粘附系统，其中当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相反侧上。
17.根据项13所述的可剥离的表面粘附系统，其中所述第一平面衬里层和所述第一柔性栓链不一起形成单个连续平面部件，并且其中所述第二平面衬里层和所述第二柔性栓链不一起形成单个连续平面部件。
18.根据项17所述的可剥离的表面粘附系统，其中当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面被置于所述栓链的相同侧上。
19.根据项17所述的可剥离的表面粘附系统，其中，当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面被置于所述栓链的相反侧上。
20.根据项13所述的可剥离的表面粘附系统，其中所述第一平面衬里层和所述第一柔性栓链一起形成第一单个连续平面部件，并且其中所述第二平面衬里层和所述第二柔性栓链不一起形成第二单个连续平面部件。
21.一种能够同时粘附到两个或更多个目标表面的可剥离的表面粘附装置，包括：均包含弹性材料的两个或更多个平面层，其中每个平面层在一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面并且在另一侧上衬里层，其中所述弹性材料施加到所述衬里层中；并且
其中每个所述衬里层中的一部分延伸超出所述弹性材料的层以形成所述衬里层的不含所述弹性材料的区域。
22.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个粘附表面是微观上平滑的。
23.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个粘附表面是微观上图案化的。
24.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个衬里层为纤维衬里层。
25.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个平面层包含相同的弹性材料。
26.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个平面层包含不同的弹性材料。
27.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述弹性材料的每个平面层具有0.01cm2至1000cm2的平滑粘附表面积，并且具有0.0001cm至0.5cm的均匀的厚度。
28.根据项25所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述弹性材料具有0.05MPa至50MPa的弹性模量。
29.根据项24所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个纤维衬里层包括天然纤维材料或合成纤维材料。
30.根据项29所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述天然纤维材料选自棉、大麻、羊毛、丝、竹纤维、纤维素、黄麻及凤梨麻。
31.根据项29所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述合成纤维材料为聚酯纤维、弹力纤维、尼龙、碳纤维、聚芳酰胺、碳纤维聚芳酰胺混杂物、碳纤维玄武岩混杂物、纤维玻璃、碳纤维、或纤维玻璃混杂物。
32.根据项24所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个粘附表面具有100cm2或更大的面积，并且能够承受每100cm2粘附表面积为至少1200N的重量。
33.根据项24所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个粘附表面具有1cm2或更大的面积，并且能够承受每1cm2粘附表面积为至少12N的重量。
34.根据项33所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个粘附表面具有1cm2或更大的面积，并且能够承受每1cm2粘附表面积为至少31.5N的重量。
35.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个拴链包括纤维材料。
36.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个拴链包括非纤维材料。
37.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述弹性材料的每层具有圆形、矩形、椭圆或不规则的外边界。
38.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中弹性材料的每层包括两个或更多个分离的较小的弹性材料层单元。
39.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中每个弹性材料为嵌段共聚物弹性体。
40.根据项21所述的可剥离的表面粘附装置，其中所述弹性材料包括硅氧烷类弹性体、聚氨酯类弹性体和丙烯酸酯类弹性体中的一种或更多种。
41.一种用于同时在两个或更多个目标表面上可剥离地保持重量的方法，包括：
提供可剥离的表面粘附装置；以及
将重量附接到所述装置，
其中所述可剥离的表面粘附装置包括：
第一粘附衬垫和第二粘附衬垫，每个均独立地包括：
弹性材料的平面层，所述弹性材料的平面层在一侧上具有用于粘附到目标表面的粘附表面；以及
平面衬里层，其中所述衬里层施加到在与所述粘附表面相反的侧上的所述弹性材料的层上；以及
具有近端和远端的柔性拴链，所述近端附接到第一平面衬里层并且所述远端附接到第二平面衬里层。
42.根据项41所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层、所述拴链和所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层一起连贯地形成单个连续平面部件。
43.根据项42所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相同侧上。
44.根据项42所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相反侧上。
45.根据项41所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层附接到所述拴链的所述近端，并且所述拴链在所述远端处附接到所述第二粘附衬垫的所述衬里层，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层、所述拴链和所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层不一起连贯地形成单个连续平面部件。
46.根据项45所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面置于所述拴链的相同侧上。
47.根据项45所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面置于所述拴链的相反侧上。
48.根据项41所述的方法，其中所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层和所述拴链一起形成单个连续平面部件，并且其中所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层不一起形成单个连续平面部件。
49.一种用于同时在两个或更多个目标表面上可剥离地保持重量的方法，包括：
提供可剥离的表面粘附系统；以及
将重量附接到装置，
其中所述可剥离的表面粘附系统包括：
第一粘附衬垫，包括：
第一平面衬里层；以及
弹性材料的第一平面层，所述弹性材料的第一平面层在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第一粘附表面，其中所述弹性材料在至少与所述第一粘附表面相反的侧上施加到所述第一平面衬里层；
第一柔性栓链，所述第一柔性栓链经由与所述第一平面衬里层的附接件被附接到所述第一粘附衬垫；
第二粘附衬垫，包括：
第二平面衬里层；以及
弹性材料的第二平面层，所述弹性材料的第二平面层在至少一侧上具有用于粘附到目标表面的第二粘附表面，其中所述弹性材料在至少与所述第二粘附表面相反的侧上施加到所述第二平面衬里层上；
第二柔性栓链，所述第二柔性栓链经由与所述第二平面衬里层的附接件被附接到所述第二粘附衬垫，
其中，所述第一柔性栓链和所述第二柔性栓链中的每一个分别包括第一紧固件和第二紧固件，所述第一紧固件和所述第二紧固件能够经由所述第一紧固件和所述第二紧固件之间的锁定机构而机械地接合所述第一柔性栓链和所述第二柔性栓链。
50.根据项49所述的方法，其中所述第一平面衬里层和所述第一柔性栓链一起连贯地形成第一单个连续平面部件，并且其中所述第二平面衬里层和所述第二柔性栓链一起连贯地形成第二单个连续平面部件。
51.根据项50所述的方法，其中，当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相同侧上。
52.根据项50所述的方法，其中，当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面在所述单个连续平面部件的相反侧上。
53.根据项49所述的方法，其中所述第一平面衬里层和所述第一柔性栓链不一起形成单个连续平面部件，并且其中所述第二平面衬里层和所述第二柔性栓链不一起形成单个连续平面部件。
54.根据项53所述的方法，其中，当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面置于所述栓链的相同侧上。
55.根据项53所述的方法，其中，当所述第一紧固件和所述第二紧固件经由锁定机构机械地接合时，所述第一粘附衬垫的所述粘附表面和所述第二粘附衬垫的所述粘附表面置于所述栓链的相反侧上。
56.根据项49所述的方法，其中所述第一平面衬里层和所述第一柔性栓链一起形成第一单个连续平面部件，并且其中所述第二平面衬里层和所述第二柔性栓链不一起形成第二单个连续平面部件。
57.一种用于制造可剥离的表面粘附装置的方法，包括：
依次提供刚性衬里层、施加在纤维材料上的第一弹性材料的层、间隔层、在纤维材料上的第二弹性材料的层以及衬底层；以及
通过将所述刚性衬里层、第一弹性材料的层、间隔层、第二弹性材料的层以及衬底层压合在一起来组装所述可剥离的表面粘附装置。
58.根据项57所述的方法，其中所述第一弹性材料的层通过如下来制备：
在模具中提供所述第一弹性材料以及固化剂；
将所述第一弹性材料施加到置于所述模具之上的纤维材料；以及
固化所述第一弹性材料。
59.根据项58所述的方法，其中所述第一弹性材料为聚二甲基硅氧烷并且在室温下进行固化。
60.根据项57所述的方法，其中所述第二弹性材料为聚氨酯。
61.根据项57所述的方法，其中所述间隔层为聚四氟乙烯层。
62.根据项57所述的方法，其中所述衬底层为聚四氟乙烯层。

Claims (27)

1.一种可剥离的表面粘附装置，包括：
粘附衬垫，包括：
平面衬里层；以及
弹性平面层，包括粘附表面，其中所述弹性平面层在与所述粘附表面相反的侧上施加到所述衬里层；以及
栓链，附接到所述粘附衬垫的部分并从所述粘附衬垫的部分延伸，其中所述栓链、所述平面衬里层、和所述弹性平面层形成连续平面部件。
2.根据权利要求1所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述衬里层比所述弹性平面层具有更高面内刚度。
3.根据权利要求1所述的可剥离的表面粘附装置，其中，附接有所述栓链的所述粘附衬垫的所述部分位于离开所述粘附衬垫的中心之处。
4.根据权利要求3所述的可剥离的表面粘附装置，其中，附接有所述栓链的所述粘附衬垫的所述部分位于离开所述粘附衬垫的边缘之处。
5.根据权利要求1所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述栓链附接到所述粘附衬垫的所述平面衬里层。
6.根据权利要求1所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述栓链和所述衬里层由单个连续材料形成。
7.根据权利要求1所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述衬里层的部分延伸超出所述弹性平面层。
8.根据权利要求1所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述衬里层为纤维衬里层，包括棉、大麻、羊毛、丝、竹纤维、纤维素、黄麻、及凤梨麻、聚酯、弹力纤维、尼龙、碳纤维、聚芳酰胺、碳纤维聚芳酰胺混杂物、碳纤维玄武岩混杂物、纤维玻璃、碳纤维、和纤维玻璃混杂物中的至少之一。
9.一种可剥离的表面粘附装置，包括：
第一粘附衬垫和第二粘附衬垫，其中每个粘附衬垫包括：
弹性平面层，包括粘附表面；以及
栓链，附接到所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫并在所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫之间延伸，其中所述栓链和所述粘附衬垫的至少之一的所述弹性平面层形成连续平面部件。
10.根据权利要求9所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述栓链和两个粘附衬垫的所述弹性平面层形成连续平面部件。
11.根据权利要求9所述的可剥离的表面粘附装置，其中，每个粘附衬垫还包括平面衬里层，其中所述弹性平面层在与所述粘附表面相反的侧上施加到所述衬里层，和其中所述栓链、衬里层、和每个粘附衬垫的所述弹性平面层形成连续平面部件。
12.根据权利要求11所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述栓链和所述粘附衬垫的至少之一的所述衬里层由单个连续材料形成。
13.根据权利要求11所述的可剥离的表面粘附装置，其中，对于每个粘附衬垫，所述衬里层比相关联的所述弹性平面层具有更高面内刚度。
14.根据权利要求11所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述栓链附接到所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层和所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层。
15.根据权利要求11所述的可剥离的表面粘附装置，其中，对于所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫的至少之一，所述衬里层的部分延伸超出所述弹性平面层。
16.根据权利要求11所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫的至少之一的每个衬里层为纤维衬里层，包括棉、大麻、羊毛、丝、竹纤维、纤维素、黄麻、及凤梨麻、聚酯、弹力纤维、尼龙、碳纤维、聚芳酰胺、碳纤维聚芳酰胺混杂物、碳纤维玄武岩混杂物、纤维玻璃、碳纤维、和纤维玻璃混杂物中的至少之一。
17.根据权利要求9所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫附接到所述栓链的相对侧。
18.根据权利要求9所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫附接到所述栓链的相同侧。
19.一种可剥离的表面粘附装置，包括：
第一粘附衬垫和第二粘附衬垫，其中每个粘附衬垫包括：
平面衬里层；
弹性平面层，包括粘附表面，其中所述弹性平面层在与所述粘附表面相反的侧上施加到所述衬里层；以及
栓链，附接到所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫并在所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫之间延伸。
20.根据权利要求19所述的可剥离的表面粘附装置，其中，对于每个粘附衬垫，所述衬里层比相关联的所述弹性平面层具有更高面内刚度。
21.根据权利要求19所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述拴链离开所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫的至少之一的中心而附接。
22.根据权利要求21所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述拴链离开所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫的至少之一的边缘而附接。
23.根据权利要求22所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述拴链离开所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫二者的边缘和中心而附接。
24.根据权利要求21所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述拴链基本附接在所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫的至少之一的中心。
25.根据权利要求19所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述栓链附接到所述第一粘附衬垫的所述平面衬里层和所述第二粘附衬垫的所述平面衬里层。
26.根据权利要求19所述的可剥离的表面粘附装置，其中，对于所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫的至少之一，所述衬里层的部分延伸超出所述弹性平面层。
27.根据权利要求19所述的可剥离的表面粘附装置，其中，所述第一粘附衬垫和所述第二粘附衬垫的至少之一的每个衬里层为纤维衬里层，包括棉、大麻、羊毛、丝、竹纤维、纤维素、黄麻、及凤梨麻、聚酯、弹力纤维、尼龙、碳纤维、聚芳酰胺、碳纤维聚芳酰胺混杂物、碳纤维玄武岩混杂物、纤维玻璃、碳纤维、和纤维玻璃混杂物中的至少之一。
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