经过亿万年的物种进化与“适者生存”自然法则的选择,许多生物进化出能够适应周围生存环境的特殊粘附结构,实现在不同粗糙表面上的运动。受树蛙、蝾螈等生物脚掌表面多边形微凸起结构的启发,国内外众多学者致力于模仿并将之运用到特殊材料表面,以改善材料表面的摩擦和粘附特性。本文基于树蛙和蝾螈足掌表面六边形微凸起结构,选用一种亲水性柔性材料,研究表面粗糙度和六边形微结构对该柔性材料表面粘附特性的影响。本文首先选用浇注型聚氨酯弹性体(CPUE)为亲水性柔性材料,采用微结构两步转移法在CPUE材料表面加工微结构;其次,对CPUE材料中与粘附和摩擦特性相关的机械物理性能进行测试;然后,在自制的粘附试验机上完成所有粘附试验,得出PMMA测头表面粗糙度、CPUE试样表面仿生六边形微结构对柔性材料表面粘附特性的影响规律;最后,从表面微观纹理、材料弹性变形、沟槽排水能力等方面,对湿粘附力的变化规律进行分析,为改善柔性材料表面粘附特性、扩大材料的应用范围提供参考。本文得出如下三个主要结论:1、光滑CPUE试样表面静态接触角为70°左右,与疏水性PDMS材料相比,更类似于生物足掌表面的润湿性。2、从表面微观形貌看,不同表面粗糙度的测头与织构化的CPUE试样发生接触,可认为是不同表面粗糙度的测头表面与大量粗糙的微小六边形表面发生接触。结果表明,当两个粗糙表面的表面粗糙度值接近时,接触界面之间形成“共振效应”,粘附力达到最大;否则,受测头表面粗糙度的影响,织构化的CPUE试样表面粘附强度都将被减弱。3、与六边形微凹坑结构相比,六边形微凸起表面具有排水能力。贯通型微沟槽(六边形微凸起)的单一尺寸(沟槽长度、宽度、深度)对材料表面粘附强度存在一定影响;相比于单一尺寸,沟槽组合尺寸(沟槽宽长比、深长比、深宽比)对材料表面粘附强度的影响更为全面与显著。