水凝膠是以水為分散介質(zhì)的凝膠，其主要特點之一便是可以溶脹和保有大量的水，這一特性使其被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等多種領(lǐng)域。隨著科技水平的不斷進步，針對水凝膠的研究也在不斷深入，這一定程度上也刺激了水凝膠的發(fā)展，并且逐漸圍繞機械強度、功能性和智能響應(yīng)性等方面，持續(xù)突破，誕生了許多新型的水凝膠產(chǎn)品。
而就在近日，我國科學(xué)家從玉米鉆心蟲獲得靈感，研制出了一種新型的水凝膠，這種水凝膠具備非常強的抗沖擊韌性，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)域展現(xiàn)出非常廣闊的應(yīng)用前景。
玉米鉆心蟲學(xué)名亞洲玉米螟，是一種吃玉米的害蟲，這種蟲的頭部結(jié)構(gòu)特殊，能夠持續(xù)承受沖擊并保持完好無損，幫助它們在取食過程中反復(fù)穿透堅硬的玉米莖稈。這種生物特制，在很長一段時間，是科學(xué)家害蟲防治研究中頭痛的點，但是卻為材料學(xué)發(fā)展提供了重要的思路。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所的團隊聯(lián)合大連理工大學(xué)，通過深入研究玉米鉆心蟲頭殼內(nèi)層表皮的蛋白組成，發(fā)現(xiàn)了其中獨特的層狀結(jié)構(gòu)是幫助它們迅速化解局部沖擊力的關(guān)鍵，并從中得到啟發(fā)，在實驗室復(fù)刻出了類似仿生層狀結(jié)構(gòu)的水凝膠。
檢驗結(jié)果顯示，這種特殊結(jié)構(gòu)的水凝膠，抗沖擊韌性可達每平方米23534焦耳，相當于傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)或幾丁質(zhì)水凝膠的千倍以上。并且在實驗測試中，配備了這種新型水凝膠的無人機在承受足以促使其支架受損、失控墜毀的碰撞后，仍能在短暫晃動后恢復(fù)穩(wěn)定飛行。
目前相關(guān)的研究成果已經(jīng)發(fā)布在國際學(xué)術(shù)期刊《先進材料》上，業(yè)界學(xué)者也對其給予了高度的肯定，感興趣的讀者可以自行查閱學(xué)習。
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