黏附现象通常是指材料界面间由于范德华力、毛细力、静电力和一些化学键等表面作用而相互吸附的现象。从微机电系统的开关元件到生物系统的黏附脚垫，从扫描轨道显微镜的基本原理到壁虎的超强攀爬能力，从细胞黏附运动到人工黏附材料的制备，黏附在微纳米尺度接触问题中扮演着重要角色，并决定着物体表面黏着、变形和能量耗散等力学行为。另一方面，近年来以功能梯度材料为代表的先进材料凭借其优异的力学性能得到了迅猛发展，这给超强超韧人工黏附系统的设计带来了新的机遇和挑战。
经典的黏附接触理论较为完备，但仅适用于传统均匀材料。功能梯度材料的黏附行为至今尚无统一的理论模型定量描述。为了解决这一问题，工程力学系郭旭教授与美国工程院院士、Brown大学高华健教授合作，带领博士研究生靳凡对功能梯度材料的黏附力学行为开展了系统研究。在前期工作基础上，他们将经典的双Hertz黏附模型成功扩展至幂型梯度材料，推导出一系列封闭解析解，在此基础上揭示了幂型梯度材料黏附强度的变化规律。该工作的另一重要贡献是发现了Gibson材料（线性梯度不可压缩材料）的黏附强度仅依赖于表面能而与其它材料性质无关的特性，这对于利用实验方法快速测量材料的表面性质具有重要意义。在此之前，该课题组已经在相关领域取得了一系列成果，在固体力学著名期刊International Journal of Solids and Structures上发表论文5篇；在ASME Journal of Applied Mechanics上发表论文1篇。该项研究工作得到了国家杰出青年基金、自然科学重点基金、973计划和教育部长江学者创新团队计划项目等的资助。（杜宗亮）
注：JMPS是固体力学领域公认的最具影响力期刊，旨在发表该领域高质量且具有持续影响力的研究成果。
（转自：大连理工大学工程力学系网站）
