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  近日，上海科技大學物質科學與技術學院凌盛杰課題組和合作者以蠶絲蛋白為原料，將尺寸和數量受限的絲蛋白納米晶體（β-折疊納米晶）與分子無規纏繞結構的蠶絲蛋白離子導體（Silk Fibroin Ionotronics, SFI）相結合，制備出一種具有“焊接-纏結”網絡結構的蠶絲蛋白基離子彈性體材料（Silk Fibroin Ionoelastomer, SFIE）。該工作中所介紹的制備方法巧妙地解決了絲蛋白基彈性材料在常用誘導結晶條件下易產生過量β-折疊結構而導致材料變硬的問題，顯著提高了這類絲蛋白離子導體材料的拉伸性及彈性。SFIE表現出優秀的彈性和導電性，易于加工且生物相容性好，在機械傳感、智慧感知等人機界面、柔性功能器件領域具有應用前景。

  具體制備方法如下：將蠶絲蛋白/甲酸/氯化鋰混合溶液流延成膜，揮發甲酸得到分子糾纏的SFI；再將SFI放置于高濕度（85%RH）環境下，誘導絲素蛋白緩慢、受控結晶得到SFIE。密集的纏結可以沿絲蛋白鏈長度方向在相鄰鏈之間傳遞張力，同時，稀疏的β-折疊納米晶可以作為“焊接點”，防止絲蛋白鏈解開。這種“焊接-纏結”網絡使得SFIE同時具有高拉伸性和低滯后性。（圖1）。值得注意的是，在高濕環境下通過吸濕誘導結晶的方法，可以避免由溶劑誘導結晶導致的鹽離子浸出或熱誘導結晶導致的材料內部水分布不均勻等問題。

圖4 SFIE的彈性展示及表征

  該工作以“Dual Physically Crosslinked Silk Fibroin Ionoelastomer with Ultrahigh Stretchability and Low Hysteresis”為題發表在《Chemistry of Materials》上。該研究得到國家自然科學基金，上海科技大學啟動資金與上海科技大學雙一流創新基金的支持。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.2c03536