均匀材料薄膜剥离中的粘附不对称:几何启发的设计范式

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薄膜的剥落是科学家和工程师非常感兴趣的问题。在这里，我们研究了非均匀厚度的薄膜通过平面均匀界面附着在刚性衬底上的剥离响应。我们通过分析和使用有限元分析表明，薄膜厚度的图形化可能导致方向依赖的粘附，这样在一个方向上剥离薄膜所需的力与在另一个方向上所需的力不同，而不会对薄膜材料、基材界面几何结构或粘合材料性能产生任何改变。此外，我们表明这种不对称是可调的，通过修改薄膜的几何特征，以获得比以前在文献中报道的更高的不对称比率。我们在更广泛的背景下讨论了我们的发现，即通过调节体的几何或组成性质来增强界面响应。