自然界中,生物体通过不断进化,建立了有序且坚固的组织结构,以抵御环境危害。蟹壳由于独特的层状结构,以及甲壳素、蛋白质和矿物质(碳酸钙)等组分间的协同作用而具有较好的机械性能。一个有意思的自然现象是,螃蟹会经历多次蜕壳过程:在蜕壳的早期,CaCO3(主要是结晶方解石和文石)被吸收到体液中,转化为生物来源的ACC(无定形碳酸钙),并与甲壳素、蛋白相互作用,形成柔软且强韧的外壳,这与蜕壳后我们常见的坚硬蟹壳有明显的不同。
图1.CPA水凝胶的仿生制备
图2.CPA水凝胶的微观结构
力学性能、光学性能、导电性能、溶胀性能
图3.CPA水凝胶的力学性能、光学性能、导电性能、溶胀性能
CPA水凝胶基柔性传感
图4.CPA水凝胶基柔性传感
荧光特性
图5.CPA水凝胶荧光特性
该工作以题为“Synthesis of robust yet flexible and transparent CPA hydrogels inspired by molting crab shells”的论文发表在期刊《Green Chemistry》。论文通讯作者为南京林业大学材料科学与工程学院陈楚楚副教授,该研究受到国家自然科学基金项目等的资助。
论文信息:
Yamei Zao, Muqiu You, Jieru Ma, Xiaoyu Du, Yongcan Jin, Dagang Li, Zhaoyang Xu, Chuchu Chen*. Synthesis of robust yet flexible and transparent CPA hydrogels inspired by molting crab shells, Green Chem, 2025. DOI: 10.1039/D4GC05711B
https://doi.org/10.1039/D4GC05711B
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