Wie Oberflächenrauigkeit die Haftung weicher Materialien beeinflusst

Forschungsteam entdeckt universellen Mechanismus, der zur Adhäsionshysterese bei weichen Materialien führt. Klebeband oder Haftnotizen lassen sich leicht an einer Oberfläche anbringen, aber nur schwer wieder von ihr lösen. Dieses Phänomen, die sogenannte Adhäsionshysterese, lässt sich grundlegend bei weichen, elastischen Materialien beobachten: Ein adhäsiver Kontakt wird leichter gebildet als getrennt. Forscher der Universität Freiburg sowie der US-amerikanischen University of Pittsburgh und University of Akron haben nun herausgefunden, dass diese Adhäsionshysterese durch Oberflächenrauigkeit der haftenden, weichen Materialien hervorgerufen wird. Anhand von Experimenten und Simulationen konnte das Team nachweisen, dass die Rauigkeit den Trennungsprozess stört und dazu führt, dass sich die Materialien in winzigen, abrupten Bewegungen trennen, wodurch sich Teile der adhäsiven Verbindung schrittweise lösen. Dr. Antoine Sanner und Lars Pastewka vom Institut für Mikrosystemtechnik und dem Exzellenzcluster MatS der Universität Freiburg, Dr. Nityanshu Kumar und Ali Dhinojwala von der University of Akron und Tevis Jacobs von der University of Pittsburgh haben ihre Ergebnisse in der renommierten Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht. ,,Unsere Erkenntnisse werden es ermöglichen, die Haftungseigenschaften von weichen Materialien gezielt durch die Oberflächenrauigkeit zu steuern", sagt Sanner.