本书围绕不同应用场景中的黏附现象展开，系统深入地探讨了自然界中常见生物的黏附机制，并介绍了仿生黏附材料的合成方法和主要应用领域。书中详细阐述了仿生黏附现象的机理、设计原则及其调控手段，帮助读者理解仿生黏附材料如何从自然中获得启发，并在各种工程和技术领域中得以实现；进一步介绍了基于自然界黏附行为开发的仿生材料的最新研究进展和实际应用，并深入讨论了评价黏附性能的测试方法与技术手段；特别关注了近年来在仿生黏附材料领域取得的创新成果及其广泛的应用潜力。此外，书中简要概述了当前仿生黏附材料研究面临的主要挑战，并展望了未来的发展趋势与可能的突破方向。
本书适合从事材料科学、生物医学、化学、化学工程、机械工程、电子科学、建筑材料、包装技术以及人工智能等相关领域的科研和工程技术人员参考，尤其适用于研究仿生功能材料、生物附着、固液界面作用、表面微结构设计、智能黏附技术以及碳基材料的相关人员。此外，本书也可作为高等院校相关学科的教材，为学生提供系统的理论知识与前沿研究进展，亦可作为仿生学科普读物，为广大的仿生爱好者提供专业而易懂的知识框架。
第1章 绪论 001
参考文献 006
第2章 自然界中常见的黏附现象 011
2.1 动物类黏附现象 012
2.1.1 昆虫类的脚掌黏附 012
2.1.2 壁虎脚掌的黏附 013
2.1.3 树蛙的湿黏附 014
2.1.4章鱼吸盘黏附 014
2.1.5 海水和淡水贻贝黏附现象 015
2.1.6 藤壶水下黏附现象 016
2.1.7 腹足类动物的水下黏附 016
2.1.8 其他吸盘类黏附 017
2.1.9 机械嵌锁和摩擦相关的黏附 018
2.2 植物类黏附现象 019
2.2.1 常春藤不定根的黏附 019
2.2.2 毛毡苔类植物黏附现象 019
参考文献 020
第3章 干黏附：壁虎可逆黏附过程 024
3.1 壁虎黏附系统的结构 025
3.2 壁虎黏附力的来源 026
3.3 壁虎脚掌的黏附特性 027
3.3.1 各向异性黏附特性 028
3.3.2 可控黏附特性 028
3.3.3 动态黏附特性 029
3.3.4 自清洁特性 029
3.3.5 静止状态下的非黏附特性 030
3.3.6 抗自黏/ 抗聚集特性 030
3.4 壁虎黏附的微观机制 030
3.4.1 范德瓦耳斯力 031
3.4.2 毛细力 032
3.4.3 黏附功 032
3.4.4 刚毛铲状刮刀的黏附力学模型 033
参考文献 034
第4章 湿黏附：树蛙的黏附系统 037
4.1 湿性黏附：树蛙的黏附系统 038
4.1.1 树蛙的黏附系统 038
4.1.2 四肢和脚趾的功能形态 039
4.1.3 宏观尺度 039
4.1.4 微观尺度 039
4.1.5 纳米尺度 040
4.1.6 材料特性 040
4.1.7 黏液特性 040
4.2 脚趾垫的功能性 041
4.2.1 定向接触力 041
4.2.2 基底与各种表面的特征 041
4.2.3 静态和动态附着 041
4.2.4 黏附力的转移 041
4.3 树蛙趾垫的黏附机制 042
4.3.1 力的产生——毛细管力 042
4.3.2 液体管理 042
4.3.3 排液 043
4.3.4 润滑 043
参考文献 043
第5章 水下黏附：贻贝的黏附系统 046
5.1 水下附着力 047
5.2 足丝：贻贝的附着器 048
5.2.1 足丝的形成 048
5.2.2 足丝的韧性 048
5.3 足丝雀斑 049
5.3.1 微观结构 049
5.3.2 pH 和离子强度 050
5.3.3 足丝蛋白的多样性和相互作用 051
5.4 足丝定位及黏附过程 052
5.5 分子间相互作用 054
5.6 其他影响因素 054
5.6.1 金属离子 055
5.6.2 物理因素 057
参考文献 057
第6章 液体黏附：超滑表面 059
6.1 超浸润性和液体浸润表面 060
6.1.1 浸润 060
6.1.2 液体浸润的表面 062
6.2 液体浸润表面的分类和制造 064
6.2.1 一维液体浸润表面 064
6.2.2 二维液体浸润表面 064
6.2.3 三维液体浸润表面 065
6.3 润滑液体的选择 065
6.3.1 润滑液的趋势 065
6.3.2 合理选择润滑液 066
6.4 响应性控制 067
6.4.1 磁响应 067
6.4.2 电响应 070
6.4.3 光响应 072
6.4.4 温度响应 072
参考文献 074
第7章 黏附机制及测试方法 079
7.1 黏附机制 080
7.1.1 各种类型的界面相互作用 080
7.1.2 界面黏附模型 083
7.2 界面黏附表征 091
7.2.1 固- 液黏附表征 091
7.2.2 固- 固/ 固- 液- 固黏附表征 093
参考文献 098
第8章 典型的黏附失效模式与坚韧黏附的设计原则 103
8.1 典型的黏附失效模式 104
8.1.1 黏附失效 104
8.1.2 增强黏附力的胶黏剂设计原理 105
8.2 生物和仿生黏附的特征参数 106
8.2.1 典型生物体的黏附参数 106
8.2.2 仿生材料黏附参数 107
8.3 构建仿生材料的一般方法 109
8.3.1 微纳米结构的制造技术 110
8.3.2 引入具有黏附性能的官能团的技术 110
参考文献 115
第9章 现有的仿生黏附材料 119
9.1 仿生黏附材料设计及合成原则 120
9.1.1 结构仿生胶黏剂 120
9.1.2 化学仿生胶黏剂（受贻贝启发的功能性化学基团） 128
9.2 现有的仿生人工黏附材料 129
9.2.1 聚合物 129
9.2.2 水凝胶 131
9.2.3 碳材料 136
参考文献 143
第10章 仿生黏附材料及其应用 148
10.1 液滴操控 149
10.2 攀爬机器人 153
10.3 软性抓手 156
10.4 可穿戴电子设备 159
10.5 生物医学工程 161
参考文献 167
第11章 总结与展望 173
11.1 仿生黏附材料的分级制造 174
11.2 仿生黏附材料的智能化 174
参考文献 177
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