記者從中國農業(yè)科學院深圳農業(yè)基因組研究所獲悉,受亞洲玉米螟頭殼結構啟發(fā),該所團隊日前聯(lián)合大連理工大學研制出一種超強耐沖擊水凝膠,可大幅提升無人機等設備在碰撞環(huán)境下的可靠性。
中國農業(yè)科學院深圳農業(yè)基因組研究所研究員梁翔禹告訴記者,研究團隊發(fā)現亞洲玉米螟在取食過程中反復穿透玉米莖稈,頭部持續(xù)承受鉆蛀沖擊,卻依然保持完好。研究團隊深入解析了亞洲玉米螟頭殼內層表皮的蛋白組成,發(fā)現這一特性源于其頭殼內表皮獨特的層狀結構,能夠將局部受到的沖擊力迅速分散。
模仿亞洲玉米螟幼蟲頭殼的結構特點,研究團隊在實驗室中成功“復刻”出了具有類似的仿生層狀結構的水凝膠。經檢測,該仿生水凝膠的抗沖擊韌性比傳統(tǒng)的蛋白質或幾丁質水凝膠提高了超千倍。
據了解,為驗證實際效果,團隊將這種水凝膠安裝在農業(yè)害蟲偵查無人機的防撞支架上,并在模擬果園環(huán)境的復雜通道中進行測試。測試發(fā)現,配備了水凝膠的無人機在多次碰撞后僅出現短暫晃動,隨即恢復穩(wěn)定飛行,機體完好無損,而未安裝的無人機在碰撞后,便失控墜毀,支架受損。
《先進材料》期刊日前發(fā)表了這項研究成果。業(yè)內人士認為,該研究為新一代仿生材料的設計與制造提供了新思路,在智能農機、柔性機器人、可穿戴設備、精密傳感器防護等領域具有廣闊的應用前景。(記者古一平)








