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Adhesive organs enable insects to reversibly adhere to substrates even during rapid locomotion. In this process a very fast but reliable change of adhesion and detachment is realised. The stick insect Carausius morosus detaches its adhesive organs by peeling them off the substrate, meaning little areas of the adhesive organs are detached one after another. For such a detachment mechanism low pulling forces are needed. A detachment mechanism as peeling seems also for artificial adhesion devices to be the easiest and the most effortless mechanism for detachment. However, artificial adhesion devices mostly exhibit a solid backing layer preventing effortless peeling. To lift up and detach a small area at the corner of an adhesion device the backing layer has to be tilted, resulting in a deformation of the whole adhesion device, which requires high forces. Subdividing the backing layer into small subunits allows a detachment of a small area at the corner of the adhesion device without deforming the rest of the adhesion device. Thereby, less force is needed to initiate and to complete detachment. To realise an easy detachment of artificial adhesion devices we constructed a holder, which gradually detaches an adhesion device from two sides off the substrate. During normal loading the subunits of the holder interlock with each other so that the pulling force is equally distributed over the whole contact area of the adhesion device ensuring maximal adhesion force. In addition, the holder can be used to increase adhesion during application of the adhesion device. When brought into contact with the substrate with lifted sides, which are lowered subsequently, air trapping is prevented and hence the area of contact can be maximised.
Adhesive organs like arolia of insects allow these animals to climb on different substrates by creating high adhesion forces. According to the Dahlquist criterion, arolia must be very soft exhibiting an effective Young's modulus of below 100 kPa to adhere well to different substrates. In previous studies the effective Young´s moduli of adhesive organs were determined using indentation tests yielding their structure to be very soft indeed. However, arolia show a layered structure, thus the values measured by indentation tests comprise the effective Young´s moduli of the whole organs. In this study, a new approach is illustrated to measure the Young´s modulus of the outermost layer of the arolium, i.e. of the epicuticle, of the stick insect Carausius morosus by tensile testing. Due to the inner fibrous structure of the arolium tensile tests allow the characterisation of the overlying epicuticle.
Mikrostrukturen auf Oberflächen bestimmen häufig deren physikalische Eigenschaften. Die üblichen Methoden zur Herstellung von mikrostrukturierten Oberflächen wie Fotolithografie sind aber teuer und aufwändig. Daher wird schon lange die schnelle und günstige Methode der Abformung genutzt, um Gegenstände mit Mikrostrukturen herzustellen
[1,2]. Zur Nutzung als Positiv für die Abformung können Oberflächen zum Beispiel mit Fotolithografie hergestellt werden, oder es können mikrostrukturierte Objekte aus der Natur verwenden werden. Mittels Fotolithografie können aber keine gewölbten Oberflächen mit Mikrostrukturen versehen werden und mikrostrukturierte Oberflächen aus der Natur sind meist eher klein. In dieser Arbeit wurde daher nach sehr kleinen mikrostrukturierten Objekten gesucht, die nebeneinander auf eine (auch gewölbte) Oberfläche aufgebracht werden können, um diese anschließend abzuformen. Die besten Resultate ergaben mit Bärlappsporen beschichtete Oberflächen als Positive. Replikate dieser Oberflächen zeigen einen um 30° höheren Kontaktwinkel als das unstrukturierte Material.
Ventilanordnung und Verfahren zum Kühlen eines Wärmetauschers eines Fahrzeugs [Offenlegungsschrift]
(2023)
Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung umfassend wenigstens ein durch Gas, insbesondere Luft, durchströmbares Ventilelement (1, 1') mit einer Öffnung, wobei der Öffnung ein Dichtelement zugeordnet ist, mit dem die Öffnung verschließbar und/oder öffenbar ist, wobei das Dichtelement durch einen Dichtflächenbereich eines Plattenelements ausgebildet ist, vorzugsweise eines in zumindest einem möglichen Betriebszustand planen Plattenelements ausgebildet ist, wobei das Dichtelement der Öffnung des wenigstens einen Ventilelements gegenüberliegt und der das Dichtelement bildende Dichtflächenbereich des Plattenelements mittels wenigstens eines Spiralarmes mit einem Randflächenbereich des Plattenelements einstückig und relativ zum Randflächenbereich beweglich verbunden ist und der wenigstens eine Spiralarm von wenigstens einer um den Dichtflächenbereich verlaufenden spiralförmigen und durch Gas durchströmbare Ausnehmung in dem Plattenelement zumindest bereichsweise umgeben ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Kühlen eines Wärmetauschers in
einem Fahrzeug.
