偷拍亚洲精品,黄色在线一区,国产资源在线观看入口av

南洋理工大學Pooi See Lee、廈門大學林友輝教授團隊 Adv. Mater.：生物可降解的角蛋白用于構建離子電子器件

2024-12-23 來源：高分子科技

離子電子學的出現揭示了其在柔性晶體管、能量收集和非常規電路中的巨大潛力。然而，大多數離子電子設備通常以合成高分子為基礎，其涉及的復雜合成過程引發了人們對其環境可持續性的擔憂。羊毛角蛋白作為一種可生物降解、pH響應的天然高分子材料，其可控的生物降解性和再生性提供了一種制備離子電子器件的替代方案，突顯了其在可持續生產中的潛力。

圖1.設計構建角蛋白離子異質結。

近期，新加坡南洋理工大學 Pooi See Lee （李佩詩）教授與廈門大學林友輝教授聯合設計了一種以天然生物材料為基礎的離子電子器件（圖1）。通過調節pH至等電點以下或以上，羊毛角蛋白分子分別獲得正電荷或負電荷，從而能夠實現利用單一組分的生物高分子合成離子異質結，這一過程是通過混合熵驅動的離子擴散實現的（圖2）。在此基礎上，角蛋白離子電子器件表現出卓越的整流特性，整流比高達199，突顯了其在低功耗場景中的應用潛力（圖3）。此外，角蛋白離子電子器件能夠作為一種機電轉換器將機械力轉化為電能，并且其輸出信號適用于自供電傳感器。對離子邏輯電路的探索進一步突顯了羊毛角蛋白離子電子器件的應用潛力（圖4）。值得注意的是，羊毛角蛋白具有天然的生物降解性，實驗結果表明，該器件在體外條件和自然環境下都可以有效地降解，為環保型離子電子器件的生產提供了有希望的途徑（圖5）。該工作以“Biopolymeric Ionotronics Based on Biodegradable Wool Keratin”為題發表在《Advanced Materials》上（Advanced Materials 2024, 2414191）。該研究得到國家自然科學基金委的支持。

圖2. 角蛋白離子異質結的制備與表征。

圖3. 角蛋白離子電子器件的整流性能。

圖4. 角蛋白離子電子器件的應用探索。

圖5. 角蛋白離子電子器件的應用和生物可降解性。

該工作是團隊近期關于生物聚合物離子電子學相關研究的最新進展之一。值得一提的是，此前南洋理工大學李佩詩團隊與廈門大學林友輝團隊已經聯合發表了一篇關于高分子聚合物調控的工作（Nat. Commun. 2024, 15, 118），這項研究工作是兩個團隊的第二次合作。該工作標志著在離子電子學領域從合成聚合物到天然聚合物的重要轉變，同時為基于蛋白質的離子電子器件的設計與制造提供了指導。研究人員預計，角蛋白離子電子器件的概念能夠為大規模生物聚合物器件的制造提供一種簡便且高效的方法，成為可持續發展離子電子器件在實際應用中的一種具有成本效益的解決方案。在過去的研究中，結合微納米制備工藝，團隊還開發了一系列基于天然生物聚合物結構調控體系（Adv. Mater. 2019, 31, 1900870; ACS Appl. Bio Mater. 2020, 3, 2891；Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 8978），在此基礎上探索了其在柔性功能器件和人機交互領域的應用潛能（Adv. Sci. 2023, 10, 2207400；Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2307566；Small 2020, 16, 2000128;），并且系統性地論述了天然聚合物的結構調控的方法及其應用（Small Methods 2021, 5, 2001060）。

原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202414191

版權與免責聲明：中國聚合物網原創文章。刊物或媒體如需轉載，請聯系郵箱：info@polymer.cn，并請注明出處。

（責任編輯：xu）

【大中小】【打印】【關閉】

誠邀關注高分子科技

更多>>最新資訊

更多>>科教新聞

国产精品igao视频网网址不卡日韩,亚洲综合在线电影,亚洲婷婷丁香,黄色在线网站噜噜噜

誠邀關注高分子科技