壁虎可以飞檐走壁,具备人类望尘莫及的强黏附力,因为其脚掌具有多层次刚毛结构。更为神奇的是,其长期在湿润的泥土和布满灰尘的墙角爬行,其强大的黏附力却不见降低。壁虎可以"动一动脚掌,而不带走一丝灰尘"。与著名的荷叶超疏水表面自清洁效应不同,壁虎的这种脱尘的神奇能力,不需要水的参与,在快速的奔跑中即可完成,因此又被称为干燥自清洁。本研究表明,微米小球与壁面的黏附力在空气、氮气和水中都与分离速度成正比,而壁虎刚毛末端的铲状薄板结构在脱附过程中速度效应较弱,壁虎刚毛与小球,小球与壁面的差异将有助于形成高效自清洁区域,有效帮助壁虎脚掌脱尘。论文详细揭示壁虎刚毛的动态脱尘自清洁机理,提出了功能表面自清洁机理。并基于摩擦学与仿生学原理,设计出具有可主观调控的功能表面,实现不同形状的微颗粒自由操控。这一研究成果不但为工业界困扰已久的微颗粒操控提供新的设计思路,并有望率先制备出可以反复多次使用,具有自清洁及微颗粒操控等能力的功能表面,在能源、工程、材料、航空、化工、机械制造中发挥作用。