Adv. Mater.：仿生昆虫表皮水凝胶展现卓越耐冲击性能
奇物论
2025-12-01 20:18
文章摘要
背景：自然界中，昆虫表皮通过几丁质与表皮蛋白的协同构筑，实现优异的力学性能，如亚洲玉米螟头壳的层状结构具有卓越耐冲击特性，为材料设计提供灵感。研究目的：受此启发，研究团队解析亚洲玉米螟头壳蛋白组成，锁定关键蛋白OfCPH-2，旨在开发仿生层状水凝胶，提升材料的耐冲击性能。结论：通过蛋白与几丁质的协同自组装，成功制备出仿生水凝胶，其抗冲击性能显著提高（约23534 J·m-2），并通过多尺度能量耗散机制（如氢键和疏水作用破裂、蛋白解折叠）实现循环冲击下的稳定性；该材料在无人机防撞支架等应用中展现出防护效果，为仿生材料设计和智能装备领域提供新思路。
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