亞洲玉米螟俗稱玉米鉆心蟲，是一種喜歡啃吃玉米的害蟲?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，它的頭特別“鐵”，在取食過程中能反復(fù)穿透堅硬的玉米莖稈，持續(xù)承受沖擊卻能完好無損。

受這一昆蟲頭部結(jié)構(gòu)原理啟發(fā)，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所梁翔禹團隊聯(lián)合大連理工大學(xué)，研制出一種超強耐沖擊水凝膠，可大幅提升無人機等設(shè)備在碰撞環(huán)境下的可靠性。相關(guān)研究成果日前發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《先進材料》上。

該研究團隊介紹，在自然界中，許多生物僅靠肉體之軀就能通過精妙的多層級結(jié)構(gòu)實現(xiàn)強大的力學(xué)性能，昆蟲表皮就是典型代表。研究團隊深入解析亞洲玉米螟頭殼內(nèi)層表皮的蛋白組成，發(fā)現(xiàn)其“鐵頭”特性源于頭殼內(nèi)表皮獨特的層狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠迅速化解局部受到的沖擊力。

由此，研究團隊模仿亞洲玉米螟幼蟲頭殼的結(jié)構(gòu)特點，在實驗室中成功“復(fù)刻”出具有類似仿生層狀結(jié)構(gòu)的水凝膠。經(jīng)檢測，該仿生水凝膠的抗沖擊韌性可達每平方米23534焦耳，比傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)或幾丁質(zhì)水凝膠提高了超千倍。

為驗證實際效果，研究團隊將這種水凝膠安裝在農(nóng)業(yè)害蟲偵查無人機的防撞支架上，并在模擬果園環(huán)境的復(fù)雜通道中進行測試。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，配備了水凝膠的無人機在多次碰撞后僅出現(xiàn)短暫晃動，隨即恢復(fù)穩(wěn)定飛行，機體完好無損；而未安裝的無人機碰撞后便失控墜毀，支架受損。

業(yè)界專家認為，該研究為新一代仿生材料的設(shè)計與制造提供了新思路，在智能農(nóng)機、柔性機器人、可穿戴設(shè)備、精密傳感器防護等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

來源：光明日報

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