近日，上海科技大学物质科学与技术学院凌盛杰课题组和合作者以蚕丝蛋白为原料，将尺寸和数量受限的丝蛋白纳米晶体（β-折叠纳米晶）与分子无规缠绕结构的蚕丝蛋白离子导体（Silk Fibroin Ionotronics, SFI）相结合，制备出一种具有“焊接-缠结”网络结构的蚕丝蛋白基离子弹性体材料（Silk Fibroin Ionoelastomer, SFIE）。该工作中所介绍的制备方法巧妙地解决了丝蛋白基弹性材料在常用诱导结晶条件下易产生过量β-折叠结构而导致材料变硬的问题，显著提高了这类丝蛋白离子导体材料的拉伸性及弹性。SFIE表现出优秀的弹性和导电性，易于加工且生物相容性好，在机械传感、智慧感知等人机界面、柔性功能器件领域具有应用前景。

  具体制备方法如下：将蚕丝蛋白/甲酸/氯化锂混合溶液流延成膜，挥发甲酸得到分子纠缠的SFI；再将SFI放置于高湿度（85%RH）环境下，诱导丝素蛋白缓慢、受控结晶得到SFIE。密集的缠结可以沿丝蛋白链长度方向在相邻链之间传递张力，同时，稀疏的β-折叠纳米晶可以作为“焊接点”，防止丝蛋白链解开。这种“焊接-缠结”网络使得SFIE同时具有高拉伸性和低滞后性。（图1）。值得注意的是，在高湿环境下通过吸湿诱导结晶的方法，可以避免由溶剂诱导结晶导致的盐离子浸出或热诱导结晶导致的材料内部水分布不均匀等问题。

图4 SFIE的弹性展示及表征

  该工作以“Dual Physically Crosslinked Silk Fibroin Ionoelastomer with Ultrahigh Stretchability and Low Hysteresis”为题发表在《Chemistry of Materials》上。该研究得到国家自然科学基金，上海科技大学启动资金与上海科技大学双一流创新基金的支持。

  原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.2c03536