وسادة لاصقة

الوسادات اللاصقة هي أجهزة احتكاك تستخدم لمنع الأشياء من الانزلاق على سطح ما، وذلك عن طريق زيادة الاحتكاك بين الجسم والسطح بشكل فعال.

تُستخدم اللاصقات لتثبيت الأشياء على الأسطح الملساء التي تميل أو تتحرك، حيث قد تنزلق الأشياء الموضوعة على هذه الأسطح بسبب عدم كفاية الاحتكاك عند ميل السطح أو تحركه. ^{[ 1 ]} تتميز اللاصقة بمعامل احتكاك عالٍ مع كل من السطح الأساسي والشيء الموضوع عليها، مما يمنع اللاصقة من الانزلاق بالنسبة للسطح، ويمنع الأشياء الموضوعة عليها من الانزلاق بالنسبة لها. تُستخدم اللاصقات بشكل شائع على لوحات عدادات السيارات، حيث قد تتسبب القوى الناتجة عن تسارع السيارة في انزلاق الأشياء الموضوعة على لوحة العدادات عن سطحها الأملس.

على عكس أدوات التثبيت ، لا تُثبّت الوسادات اللاصقة الأشياء على السطح، بل تمنعها فقط من الانزلاق حتى يتم تجاوز عتبة معينة من التسارع أو زاوية الميل. كما أنها لا تستخدم مواد لاصقة عادةً ، ولذلك يسهل فصلها عن السطح، وتعتمد على الجاذبية لأداء وظيفتها. وبالتحديد، يجب أن يكون للقوة المؤثرة على الجسم مركبة عمودية على السطح وموجهة نحوه. وهذا يختلف عن شريط الشفط الدقيق، حيث يتم تثبيت الجسم بواسطة فقاعات مجهرية على السطح تعمل كأكواب شفط صغيرة. تُصنع الوسادات اللاصقة من مواد مطاطية، مما يساعد على تبديد الطاقة الحركية عند اهتزاز السطح الأساسي، بحيث يحافظ الجسم الموجود على الوسادة على مساحة تلامس كافية معها، وتمنع قوى الاحتكاك المماسية الأجسام من الانزلاق بالنسبة للوسادة.

على الرغم من بساطة المبادئ الأساسية للوسادات اللاصقة، إلا أن الفيزياء الكامنة وراءها قد تكون معقدة نظرًا للعديد من المتطلبات المحددة والمتضاربة أحيانًا والناجمة عن الاستخدام العملي. تتجاوز الآليات المتضمنة في المواد عالية الاحتكاك مجرد الاحتكاك الكولومبي البسيط . ^{[ 2 ] [ 3 ]} ويمكن دمج هذه الآليات مع آليات أخرى مثل تبديد الطاقة في المواد اللزجة أو الالتصاق.

تفرض المتطلبات المذكورة أعلاه العديد من التحديات التصميمية. ولضمان الأداء الأمثل على الأسطح المهتزة، تُصنع الوسادات عادةً من مواد مطاطية ناعمة ذات معامل احتكاك عالٍ جدًا. وتسعى التصاميم إلى تحقيق مستوى معين من الالتصاق (مثل الاستخدام على الأسطح الرأسية أو شديدة الانحدار) دون المساس بسهولة الفك والاستخدام المتواصل دون ترك أي بقايا. تتطلب بعض التطبيقات (مثل لصق الهواتف الذكية أو الأجهزة اللوحية على الأسطح الرأسية) درجة عالية من الموثوقية، وهو أمر يصعب تحقيقه دون التصاق قوي بالأسطح.

تُستخدم مناهج مبتكرة ومواد هندسية متنوعة لتلبية المتطلبات. تعتمد بعض التصاميم على اللصق باستخدام الفراغ بالإضافة إلى الاحتكاك العالي والمرونة (انظر على سبيل المثال أشرطة الشفط الدقيقة ). ^{[ 4 ]} تشمل التطورات الأخرى تصاميم مستوحاة من الطبيعة، وخاصة من الحيوانات القادرة على تسلق الجدران والأسقف مثل الوزغ، ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} وأنواع مختلفة من الحشرات ^{، [ 10 ]} وضفادع الأشجار، ^{[ 11 ]} أو الحرباء. ^{[ 12 ]}

تُساعد آليات الحشرات القادرة على تسلق الجدران والأسقف في فهم كيفية إنتاج أسطح ذات احتكاك عالٍ للغاية، ولكنها لا تُظهر التصاقًا كبيرًا، ما يُسهّل التطبيقات العملية. ^{[ 10 ]} وقد دُرست قدرات الوزغات بشكل مكثف لمعرفة كيفية الجمع بين الالتصاق بالجدران أو الأسقف الرأسية وسهولة وسرعة الانفصال، الأمر الذي يُتيح للوزغات الحركة السريعة. ^{[ 5 ]} وقد تبيّن أن قوة فان دير فالس، وليست الاحتكاك أو الالتصاق، هي الآلية الأهم وراء قدرات الوزغات. ^{[ 6 ]} وهذا يعني أن التصاميم الاصطناعية التي تُحاكي أقدام الوزغات يجب أن تعتمد على زيادة مساحة التلامس بين الجسم والوسادة، وهو أمر أقل عملية في بعض الحالات، على سبيل المثال عند استخدام الوسادات على أسطح غير مستوية، أو عندما لا تكون الأسطح الموضوعة على الوسادة مستوية. من ناحية أخرى، تُساعد الآليات الموجودة في أقدام الوزغات في تصميم مواد ذات التصاق موثوق وسهولة في الانفصال في الوقت نفسه. ^{[ 5 ]} كما دُرست الآليات المستخدمة في الوزغات وضفادع الأشجار وبعض الحشرات من أجل قدرتها على التنظيف الذاتي، مما يُمكّن المواد الاصطناعية من الاحتفاظ بقدرتها على منع الانزلاق بعد الاستخدام المتواصل في البيئات المتسخة. ^{[ 10 ] [ 11 ]}

• شريط شفط دقيق
• كوب شفط
• شريط لاصق
• حصيرة لاصقة
• شريط لاصق
• احتكاك
• ميكانيكا الاتصال
• ميكانيكا التلامس الاحتكاكي