图 仿生黏附鞋设计及其在地基、天基试验中的功能特性

　　在国家自然科学基金项目（批准号：62233008、51435008、52075249、51975283）资助下，南京航空航天大学机电学院/航天学院戴振东、姬科举带领团队，与中国航天员科研训练中心李莹辉、李志利团队深度合作，首次将仿生黏附技术用于空间站航天员的在轨训练，所研制的仿生黏附鞋经神舟15和16号在轨使用，解决了航天员下肢力刺激难题，为中国空间站航天员长期在轨工作提供了一种有效的防护技术。研究成果被CCTV和载人航天网等媒体报道。

　　在轨失重环境易导致航天员发生失重性骨流失、肌肉萎缩、心血管功能紊乱等问题，为此空间站引入了飞轮、阻抗、跑台等多种在轨锻炼模式，解决了航天员在轨体能保持的绝大多数问题，取得很好的效果，但如何实现下肢屈肌的力刺激锻炼，一直没有很好的办法。

　　受壁虎等动物超级黏附攀爬行为和能力的启发，2017年南京航空航天大学联合中国航天员科研训练中心，聚焦实现在轨屈肌力刺激难题，发明了融合壁虎黏附和爬岩鳅附着机制和结构的仿生黏附单元，攻克了仿生黏附材料表面适应性、耐候性、耐久性等技术难点，历时五年，经多轮方案优化和样品验证和迭代，成功研制了“低预压、高摩擦、可控黏-脱附”的仿生黏附鞋。

　　2022年11月12日仿生黏附鞋搭乘天舟五号货运飞船运抵中国空间站。2023年1月到7月神舟15号航天员乘组用黏附鞋完成了在轨验证测试；2023年8月神舟16号航天员乘组按照修订的运动处方完成了在轨锻炼。航天员通过足底附着力实现了踏步中的下肢骨骼肌有效力刺激，在轨验证实验取得成功。本研究工作为空间站航天员在轨失重防护提供了一种全新的仿生解决方案。