天津大学合成生物与生物制造学院团队近期在《自然》期刊发布论文，介绍了一种新型无人机外壳技术，具备自愈合、防结冰与智能感知能力。

冬季高海拔地区飞行无人机进行穿云任务时，飞行器表面易结冰，影响气动结构和传感器功能，甚至导致无人机失控坠毁。现有除冰系统多依赖机械震动或电热装置，对续航有较大影响且存在失效风险。

研究团队提出一种将无人机外壳设计为集成主动防护、自我修复与环境监测三大能力的智能系统。

该外壳采用柔性自愈合高分子复合材料，内部含有微胶囊，当出现微裂纹或刮痕时，微胶囊自动破裂释放修复剂，迅速填补裂纹并完成聚合固化。

外壳内还集成由石墨烯或碳纳米管构成的纳米加热网，可精准控制温度，在可能结冰区域启动加热，实现高效低耗防冰。

研究人员在外壳内设置高灵敏度柔性传感器阵列，实时感知环境温度、湿度、气压及冰晶形成等信息，并与无人机控制单元中的机器学习算法联动，分析数据趋势，预测结构受压或结冰风险，提前触发修复或除冰机制。

实验室测试显示，该外壳可在遭遇划伤或戳破后数分钟内恢复结构强度，在强风、高湿低温等复杂环境下维持无冰状态。

该技术在本体层级完成感知、响应与修复，减轻整机重量，提升隐身性与能效，适用于军用、民用及科研无人机，尤其适合在海上、极地、山区等偏远地区执行长时间任务，具有商业化前景。

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