中國粉體網訊 前不久,美國《應用納米材料》期刊發(fā)表一篇題為《分子與碳納米管交互作用和透明生物降解設備選擇性加熱,能夠增強絲纖蛋白膜的螺旋結構》的文章,該文章指出,絲綢與碳納米管結合在一起可以制造新一代生物醫(yī)學設備和瞬態(tài)生物降解的電子產品。
蠶絲是一種非常有價值的材料,它源自一種天然纖維結構,人類利用它來制造高品質衣物已有數(shù)千年歷史。直到近年來,蠶絲的特殊結構才引起科學家的關注,基于它的生物兼容性、生物降解性和力學靈活性,科學家認為蠶絲潛在諸多應用前景,如生物電子學領域。研究報告作者、斯萬森工程學院工業(yè)工程系副教授Mostafa Bedewy表示,問題在于如果將絲綢用于這些科技前沿領域,我們不希望它以纖維形式出現(xiàn),而是希望這種材料是再生絲蛋白,它也叫作蠶絲蛋白,是一種具有光學、力學和化學性能的薄膜結構。
研究人員表示,這些再生絲蛋白通常遇水將出現(xiàn)化學不穩(wěn)定,而且由于蠶絲蛋白薄膜精準控制再生絲蛋白薄膜中的分子結構較困難,其力學性能較差。對此,Mostafa Bedewy和納米產品實驗室同事對碳納米管進行了廣泛深入研究,他們認為,納米管和纖維蛋白之間的分子相互作用,能夠“調整”再生絲蛋白結構。
Mostafa Bedewy解釋稱,碳納米管具有特殊作用,當它們分散在分子聚合物基質中,暴露在微波輻射下,會出現(xiàn)局部升溫。因此我們想知道是否可以利用這種獨特現(xiàn)象,在碳納米管—再生絲蛋白復合材料中的絲蛋白周圍形成所需要的結構轉變。
Mostafa Bedewy還指出,微波輻射結合溶劑蒸汽處理,可產生一種與人造聚合物相媲美的柔韌透明薄膜,但是該薄膜具有可持續(xù)性和可降解性。該薄膜可潛在應用于柔性電子器件、生物醫(yī)學設備和瞬態(tài)電子器件,例如,在人體內持續(xù)工作數(shù)個小時至數(shù)周時間的自然降解傳感器。
“從科學技術角度來看,關于納米管表面功能性和蛋白質分子之間的相互作用仍有許多需要理解的方面;從工程設計角度來看,我們希望開發(fā)設計可擴展的制造工藝,將天然蠶繭轉變成為功能性薄膜,用于下一代可穿戴和植入式電子產品設計!盡ostafa Bedewy說。
(中國粉體網編輯整理/青禾)