通常情況下，膠帶要么擁有強大的固定力，要么不太粘但容易去除。然而，從一種古老的剪紙技術中獲得靈感，科學家們現在已經設計出一種方法，在現有類型的膠帶中結合這兩種品質。剪紙是日本的一種藝術形式，在平坦的紙上戰略性地切開縫隙，當從兩端拉開時，紙就會呈現出三維的形狀。近年來，我們已經看到它被應用於機器人抓手、防滑鞋抓手和蛇形機器人等創新。

在膠帶的案例中，由邁克爾-巴特利特副教授領導的弗吉尼亞理工大學團隊在市售的膠帶上切割了一排U形縫隙，然後將這些膠帶粘在各種表面。

當科學家們隨後試圖通過向一個方向–從U的底部向上–拉動膠帶來剝離它時，它表現出的粘性強度比未改變的同類膠帶高出60倍。然而，當它向相反的方向剝離時，它很容易脫落。為什麼會出現這種情況？

巴特利特說：”經過設計的切割可以迫使粘合劑的分離路徑在特定的位置向後走，我們稱之為反向裂紋傳播，使粘合劑非常堅固。但是通過反方向剝離，它總是向前走，使得它很容易被移除。這是相當不尋常的行為，但它對於製造強大而又可釋放的粘合劑非常有用。”

當”逆著紋理”拉動時，膠帶很難剝離

在實驗室測試中，一塊磚頭被反复扔到紙箱上，而紙箱的頂部用普通膠帶或剪紙膠帶密封。前者只掉了兩塊磚頭就失效了–讓盒子倒塌–而前者至少能持續掉五塊。重要的是，研究人員還發現，不同形狀和大小的縫隙對不同類型的膠帶效果更好。

除了用於安全且易於打開的盒子，該技術的其他可能應用還包括機器人抓手、可穿戴健康監測設備，以及優化後易於回收的產品。

巴特利特說：”使膠粘劑更牢固但更難去除是很常見的。使這些粘合劑不那麼強但容易去除也很常見。挑戰在於使其既更強又仍然容易去除，而這正是我們所實現的。”

關於這項研究的論文最近發表在《自然材料》雜誌上。