科研团队制成世界最薄丝素纳米纤维带

来源: | 发布时间:2019-11-14 05:22

东华大学纤维材料改性国家重实验室教授张耀鹏、邵惠丽团队与纽约州立大学石溪分校教授BenjaminS.Hsiao合作提出了全新的蚕丝多级结构模型,并成功研制世界上最薄丝素纳米纤维带。近日,该成果以全文形式发表于《美国化学学会—纳米》。


作为蚕丝多级结构的基础构筑单元,丝素纳米纤维对人造蜘蛛丝等高性能丝蛋白材料的设计和构筑尤其重要。张耀鹏团队利用氢氧化钠/尿素水溶液体系,在低温下将蚕丝逐级剥离为厚度约0.4纳米、宽度约27纳米的蚕丝纳米纤维带。这也是目前为止世界最薄的丝素纳米纤维带,其厚度仅为丝素蛋白的单分子层厚度,与单层石墨烯厚度相当。


该纳米纤维带主要由天然蚕丝中原生的β-折叠片层、无规线团以及α-螺旋构象构成。研究人员通过原子力显微镜、透射电子显微镜及小角X射线散射技术等多种表征技术确认了这些信息,并通过计算机分子动力学模拟技术,模拟了蚕丝在氢氧化钠/尿素水溶液中剥离为丝素纳米纤维的动态过程。


丝素纳米纤维带通过自组装或者有序构建,可用作增强成分或者直接构建单元,有望制备性能优异或功能性的丝素蛋白基材料。



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