NIM, HUE e HUSM hanno sviluppato un metodo per produrre in modo semplice ed economico una struttura adesiva in grado di attaccarsi e staccarsi ripetutamente. Il design di questa struttura è stato ispirato dai peli adesivi a forma di spatola (setole) che si trovano sulle zampe delle mosche, mentre il metodo di produzione è stato suggerito dalla formazione di seta nelle pupe di mosca. Queste tecnologie rispettose dell'ambiente potrebbero potenzialmente contribuire a una società più sostenibile.

Molti tipi di prodotti fabbricati sono rinforzati con adesivi forti. Però, l'uso di questi adesivi ostacola i processi di riciclaggio (ad es. smistamento e decomposizione), contrastare gli sforzi per promuovere un'economia circolare. Per questa ragione, sono state progettate e sviluppate tecnologie adesive capaci di ripetuti attacchi e distacchi. L'approccio biomimetico allo sviluppo di tecnologie adesive ad alte prestazioni cerca di imitare elaborate strutture adesive presenti negli organismi viventi. Però, questo approccio è spesso costoso, in quanto richiede l'utilizzo di MEMS (sistemi microelettromeccanici) per creare strutture complesse.

Questo gruppo di ricerca si è concentrato sulle strutture adesive biologiche (ad es. zampa di insetto) notoriamente formata in modo efficiente dal punto di vista energetico a temperatura ambiente. Il gruppo ha sviluppato strutture adesive e metodi efficienti per crearle imitando i processi biologici. In questo progetto di ricerca, il gruppo si è concentrato in particolare sull'adesivo, setole a forma di spatola che crescono sui cuscinetti delle mosche come modello per lo sviluppo di strutture adesive che possono essere attaccate e staccate ripetutamente dagli oggetti. Il gruppo ha osservato il processo biologico mediante il quale le sete si formano nei moscerini della frutta pupa (Drosophila melanogaster) colorando le zampe di mosca per l'analisi immunoistochimica e marcando l'actina del citoscheletro con coloranti fluorescenti. Di conseguenza, il gruppo ha scoperto che le setole spatolate adesive del footpad si formano in un semplice processo in due fasi:(1) le cellule che formano la seta si allungano e i filamenti di actina del citoscheletro nelle cellule si accumulano sulle punte distali delle cellule allungate, formando le strutture a spatola, e (2) si formano depositi di cuticole sulle superfici delle sete, solidificandoli. Il gruppo è poi riuscito a sviluppare un simile, semplice processo in due fasi per fabbricare una struttura spatolata adesiva a temperatura ambiente (1) allungando le fibre di nylon per formare una struttura spatolata e (2) solidificandola. È stato confermato che la forza adesiva e la facilità di distacco della struttura variano, a seconda della direzione in cui viene tirato via dall'oggetto a cui è attaccato, in modo simile ai meccanismi usati dagli insetti per attaccarsi o staccarsi dagli oggetti. Una singola fibra spatolata è sufficientemente forte da sospendere da essa un wafer di silicio del peso di 52,8 g. Estrapolando da questo, un fascio di 756 fibre (9 cm ² nell'area della sezione trasversale) può sostenere una persona del peso di 60 kg.

Questa struttura adesiva, capace di ripetuti attaccamenti e distacchi, può offrire una varietà di nuove applicazioni robotiche. Per esempio, può essere integrato nei bracci dei robot industriali per consentire loro di gestire meglio oggetti scivolosi, e può essere incorporato nelle gambe dei robot all'aperto per consentire loro di arrampicarsi su pareti verticali come insetti. La struttura adesiva riutilizzabile e il basso costo, metodo di produzione ad alta efficienza energetica sono tecnologie rispettose dell'ambiente che possono potenzialmente contribuire a rendere la società più sostenibile.

Questa ricerca è stata pubblicata in Biologia della comunicazione , una rivista ad accesso aperto, il 29 maggio, 2020.