本網(wǎng)訊 近期，安徽省高性能生物基尼龍工程研究中心鄭可副教授團(tuán)隊(duì)在《Advanced Functional Materials》《eScience》發(fā)表基于動(dòng)物絲蛋白介觀(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的功能材料領(lǐng)域研究論文兩篇。
動(dòng)物絲纖維（包括蠶絲與蜘蛛絲纖維）具有獨(dú)特的介觀(guān)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使其纖維具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能?；趯?duì)動(dòng)物絲纖維介觀(guān)結(jié)構(gòu)的解析、提取與仿生，鄭可副教授團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一系列以絲介觀(guān)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的功能材料體系，在高性能纖維的開(kāi)發(fā)以及超薄固體電解質(zhì)的支撐材料領(lǐng)域取得進(jìn)展。
《生界面工程助力剛性纖維普適性增韌》（Biomimetic Interface Engineering Approach for Universal Toughening of Rigid Fibers）采用仿生界面工程的策略，成功將“強(qiáng)且脆”的竹纖維轉(zhuǎn)化為兼具高強(qiáng)度（500 MPa）與高韌性（115±17 MJ m?3）的連續(xù)長(zhǎng)纖維，其性能媲美天然蜘蛛絲。同時(shí)，研究通過(guò)“拉伸-剪切”模型表明BSF的卓越韌性主要?dú)w因于絲素蛋白的粘彈性以及蛋白質(zhì)-纖維素界面的滑移，闡述了仿生界面工程的增韌機(jī)制。理論上任何剛度遠(yuǎn)高于絲素蛋白的材料都可以通過(guò)這種方法得到韌性增強(qiáng)。該策略為生物質(zhì)纖維、合成纖維及無(wú)機(jī)纖維的高性能化提供了一項(xiàng)通用解決方案，未來(lái)有望開(kāi)發(fā)出新一代輕質(zhì)、高強(qiáng)、高韌的復(fù)合纖維，應(yīng)用于柔性電子、智能紡織、結(jié)構(gòu)復(fù)合材料等領(lǐng)域。
《基于柞蠶絲微/納米纖維制備的規(guī)?；」腆w電解質(zhì)用于調(diào)節(jié)固態(tài)鋰電池離子傳輸》（Scalable ultrathin solid electrolyte from recycled Antheraea pernyi silk with regulated ion transport for solid-state Li–S batteries）采用低共熔溶劑法，高效地從廢舊柞蠶絲纖維中提取出保留原始介觀(guān)結(jié)構(gòu)的絲微/納米纖維，利用這些具有高度取向的絲微/納米纖維構(gòu)筑了支撐超薄固體電解質(zhì)的骨架材料。這種堅(jiān)固骨架的加入不僅為L(zhǎng)i+的傳導(dǎo)建立了三維連續(xù)的途徑，也阻礙了陰離子的遷移，有效地促進(jìn)了均勻的Li+通量和局部電流密度分布，實(shí)現(xiàn)了均勻的Li+沉積。所制備的固態(tài)電池和高壓袋狀電池具有優(yōu)異的放電容量和循環(huán)穩(wěn)定性。
《Advanced Functional Materials》我校為第一完成單位，我校碩士生李淳凡為第一作者，通訊作者為我校鄭可副教授，葉冬冬教授，共同通訊為復(fù)旦大學(xué)凌盛杰教授，課題組焦晨璐、傅曉童參與工作?！秂Science》我校為第二完成單位，共同通訊作者為清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院周光敏教授與我校鄭可副教授。研究得到了安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)林業(yè)工程學(xué)科平臺(tái)和安徽省高性能生物基尼龍工程研究中心提供的分析測(cè)試支持，以及國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目和安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)提供的科研經(jīng)費(fèi)支持。（圖文/鄭可 編輯/代銳 預(yù)審/李乾坤 審核/夏利明）
論文鏈接1：https://doi.org/10.1002/adfm.202501380
論文鏈接2： https://doi.org/10.1016/j.esci.2025.100395
