东华大学纤维资料改性国家重点实验室教授张耀鹏、邵惠丽团队与纽约州立大学石溪分校教授Benjamin S. Hsiao协作提出了全新的蚕丝多级结构模型,并成功研发国际上最薄丝素纳米纤维带。近来,该效果以全文方式发表于《美国化学学会纳米》。
作为蚕丝多级结构的根底构筑单元,丝素纳米纤维对人工蜘蛛丝等高功能丝蛋白资料的规划和构筑特别重要。张耀鹏团队使用氢氧化钠/尿素水溶液系统,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。这也是目前为止国际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,与单层石墨烯厚度适当。
该纳米纤维带主要由天然蚕丝中原生的-折叠片层、无规线团以及-螺旋构象构成。研究人员经过原子力显微镜、透射电子显微镜及小角X射线散射技能等多种表征技能确认了这一些信息,并经过计算机分子动力学模仿技能,模仿了蚕丝在氢氧化钠/尿素水溶液中剥离为丝素纳米纤维的动态进程。
丝素纳米纤维带经过自拼装或许有序构建,可用作增强成分或许直接构建单元,有望制备功能优异或功能性的丝素蛋白基资料。