新型水凝胶抗冲击能力提升千倍

　　水凝胶是以水为分散介质的凝胶，其主要特点之一便是可以溶胀和保有大量的水，这一特性使其被广泛应用于工业、农业、医疗等多种领域。随着科技水平的不断进步，针对水凝胶的研究也在不断深入，这一定程度上也刺激了水凝胶的发展，并且逐渐围绕机械强度、功能性和智能响应性等方面，持续突破，诞生了许多新型的水凝胶产品。
 

　　而就在近日，我国科学家从玉米钻心虫获得灵感，研制出了一种新型的水凝胶，这种水凝胶具备非常强的抗冲击韧性，在智能农机、柔性机器人、可穿戴设备、精密传感器防护等领域展现出非常广阔的应用前景。
 

　　玉米钻心虫学名亚洲玉米螟，是一种吃玉米的害虫，这种虫的头部结构特殊，能够持续承受冲击并保持完好无损，帮助它们在取食过程中反复穿透坚硬的玉米茎秆。这种生物特制，在很长一段时间，是科学家害虫防治研究中头痛的点，但是却为材料学发展提供了重要的思路。
 

　　中国农业科学院深圳农业基因组研究所的团队联合大连理工大学，通过深入研究玉米钻心虫头壳内层表皮的蛋白组成，发现了其中独特的层状结构是帮助它们迅速化解局部冲击力的关键，并从中得到启发，在实验室复刻出了类似仿生层状结构的水凝胶。
 

　　检验结果显示，这种特殊结构的水凝胶，抗冲击韧性可达每平方米23534焦耳，相当于传统的蛋白质或几丁质水凝胶的千倍以上。并且在实验测试中，配备了这种新型水凝胶的无人机在承受足以促使其支架受损、失控坠毁的碰撞后，仍能在短暂晃动后恢复稳定飞行。
 

　　目前相关的研究成果已经发布在国际学术期刊《先进材料》上，业界学者也对其给予了高度的肯定，感兴趣的读者可以自行查阅学习。