本报北京12月4日电（杨硕 通讯员 马新一）亚洲玉米螟俗称玉米螟，是一种喜食玉米的害虫。科学家发现，它的头部是特制的“铁”制成的，在进食过程中能够反复刺入坚韧的玉米秆，尽管受到撞击，但仍保持完好无损。受昆虫头部这一结构原理的启发，中国农业科学院深圳农业基因组研究所和大连理工大学梁翔宇团队研发出一种超耐冲击水凝胶，可显着提高无人机等设备在碰撞环境下的可靠性。相关研究成果近日发表在国际学术期刊《Advanced Materials》上。
研究团队表示，自然界中的许多生物仅利用它们的身体，通过精细的多层结构就可以实现强大的机械性能，并且昆虫的表皮就是一个典型的例子。研究团队对玉米螟头部内表皮的蛋白质组成进行了详细分析，发现其“铁头”特性源自于头部内表皮独特的层状结构，能够快速化解局部冲击力。结果，研究团队能够模仿亚洲绿螟幼虫头部的结构特征，并在实验室“重建”具有类似层状生物结构的水凝胶。经测试，仿生水凝胶的抗冲击力可达每平方米23534焦耳，是传统蛋白质或甲壳素水凝胶的1000倍以上。
为了测试其有效性，研究团队在实践中将水凝胶安装在农业害虫检测无人机的防撞支架上，并在模拟果园环境的复杂水道中进行测试。配备水凝胶的无人机被发现只会短暂晃动经过多次碰撞后，它恢复稳定飞行，机身完好无损。与此同时，没有水凝胶的无人机在碰撞后失控，支架受损。
业内专家认为，这项研究为新一代仿生材料的设计和制造提供了新思路，在智能农业机械、柔性机器人、可穿戴设备和高精度传感器保护等领域具有广阔的潜在应用前景。
作者：记者杨舒、通讯员马心怡《光明新闻》（2015年12月205日第08页）【编辑：胡汉晓】
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