受到虫皮启发！大连理工大学《自然·通讯》：仿生超强抗冲击水凝胶

背景：在军事防护、航空航天、交通运输及生物医学工程等领域，兼具柔韧性和高性能抗冲击的材料需求迫切，但设计能同时满足强度、能量耗散和接触柔顺性的材料一直是重大挑战。研究目的：本文旨在揭示亚洲玉米螟幼虫表皮中两种结构蛋白FCSP-1和FCSP-2通过液-液相分离（LLPS）形成粘弹性基质、赋予表皮卓越柔性抗冲击性能的分子机制，并基于此机制仿生制备高性能复合水凝胶。结论：研究发现FCSP-1和FCSP-2通过液-液相分离共凝聚，形成富含β-折叠的粘弹性基质，填充于几丁质骨架中；该基质通过可逆非共价键（氢键、静电作用、π介导相互作用）实现高效能量耗散与柔性保持。基于此机制，研究人员仿生制备了几丁质-蛋白复合水凝胶，其能量耗散能力达8 MJ/m³，断裂功高达8.6 MJ/m³，强度为15.64 MPa，均远超天然表皮；通过体外磷酸化可精准调控其力学性能。仿生水凝胶在落球实验和保护实验中表现出卓越的抗冲击与能量吸收能力，有效保护脆弱物体。该LLPS驱动的设计策略为软体机器人、自适应防护装备和生物集成器件提供了可编程力学响应的新平台。