Клейкая лента — это материал для приклеивания предметов к таким поверхностям, как мебель, приборные панели, стены и т. д. Одна сторона обычно прикрепляется к базовой поверхности с помощью классического клея. Предметы крепятся к другой стороне, прижимая их к ленте. Они прилипают к ленте за счет мелких пузырьков (полостей) на поверхности ленты.[1] [2] [3] Они содержат воздух, который выдавливается, когда поверхность объекта прижимается к поверхности ленты. Благодаря уплотняющим свойствам материала при отрыве объекта от поверхности в полостях создается вакуум. Из-за внешнего давления воздуха это создает силу, которая препятствует удалению объекта с поверхности, механизм, аналогичный механизму присоски .[1]
Когда достаточно большая площадь поверхности объекта прижимается к ленте, требуется значительное усилие, чтобы отделить объект, потянув его. Механизм аналогичен механизму присоски, где хорошо прикрепленная чашка с радиусом 2 см (без воздуха, оставшегося между чашкой и поверхностью) потребовала бы силы около 130 ньютонов , чтобы отделить ее от поверхности. Для микровакуумной ленты необходимая сила пропорциональна площади поверхности крепления. По сравнению с присоской усилие для ленты меньше (при одинаковой площади поверхности крепления), поскольку только часть площади поверхности содержит кратеры, образующие вакуумные камеры, и максимальный коэффициент силы определяется этой частью.
Сила, с которой объект прикрепляется к ленте, может контролироваться силой, с которой объект прижимается к ленте. Более мягкое нажатие на ленту выдавит меньше воздуха из кратеров на поверхности ленты, уменьшив разницу между внешним давлением воздуха и давлением в создаваемых вакуумных камерах, что, по сути, и создаст силу, удерживающую объект на ленте.
Как описано выше, для отделения объекта от ленты в перпендикулярном направлении необходима значительная сила. Используя этот метод, необходимо одновременно противодействовать общей силе всех вакуумных камер. Однако легко отклеить ленту от объекта, начиная с края контактной площадки. При использовании этого метода одновременно отсоединяется лишь небольшое количество вакуумных камер, и каждая камера из-за своей малой поверхности создает лишь слабую противодействующую силу.
Чтобы обеспечить надежное долговременное сцепление, пузыри на поверхности после прикрепления предмета должны быть хорошо загерметизированы и не должны пропускать воздух. Лента должна быть изготовлена из материала, не пропускающего воздух. Она должна быть мягкой, чтобы приспосабливаться к шероховатости поверхности прикрепляемых предметов и обеспечивать хорошую герметизацию, поэтому предметы с шероховатой поверхностью не могут быть надежно прикреплены, а такая лента плохо подходит для предметов из пористых материалов, пропускающих воздух.
В некоторых приложениях крепление можно улучшить, комбинируя другие механизмы, такие как сильное трение между лентой и прикрепленными к ней объектами. Сила трения со временем значительно не уменьшается и не зависит существенно от площади контакта. Удельное тяговое усилие (сила на единицу поверхности) примерно пропорционально контактному давлению. При уменьшении площади контактной поверхности (при той же силе тяжести, действующей на объект, уложенный на ленту) пропорционально увеличиваются как контактное давление (составляющая напряжения, нормальная к поверхности контакта), так и удельное тяговое усилие (напряжение сдвига - тангенциальная составляющая), что дает аналогичные (не приведенная) сила трения.