水凝膠是以水為分散介質的凝膠,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用于工業、農業、醫療等多種領域。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展,并且逐漸圍繞機械強度、功能性和智能響應性等方面,持續突破,誕生了許多新型的水凝膠產品。
玉米鉆心蟲學名亞洲玉米螟,是一種吃玉米的害蟲,這種蟲的頭部結構特殊,能夠持續承受沖擊并保持完好無損,幫助它們在取食過程中反復穿透堅硬的玉米莖稈。這種生物特制,在很長一段時間,是科學家害蟲防治研究中頭痛的點,但是卻為材料學發展提供了重要的思路。
中國農業科學院深圳農業基因組研究所的團隊聯合大連理工大學,通過深入研究玉米鉆心蟲頭殼內層表皮的蛋白組成,發現了其中獨特的層狀結構是幫助它們迅速化解局部沖擊力的關鍵,并從中得到啟發,在實驗室復刻出了類似仿生層狀結構的水凝膠。
檢驗結果顯示,這種特殊結構的水凝膠,抗沖擊韌性可達每平方米23534焦耳,相當于傳統的蛋白質或幾丁質水凝膠的千倍以上。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穩定飛行。
目前相關的研究成果已經發布在國際學術期刊《先進材料》上,業界學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習。
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