意大利米兰理工大学“Giulio Natta”化学、材料和化学工程系,携手芬兰阿尔托大学、芬兰VTT技术研究中心和CNR SCITEC研究所,共同发布了一项令人振奋的研究成果。研究团队成功开发出一种兼具高强度和防水性的可持续疏水纸,为传统石油基材料提供了环保且高效的替代方案。

这项突破性研究的主要关键在于结合了纤维素纳米纤维(CNF)和胜肽。CNF是一种天然的纤维素纤维,以其强度和多功能性闻名。研究人员巧妙的将短链蛋白质──胜肽,添加到CNF中,而不需经过化学修饰。这种创新组合,大幅提升了材料的机械性能和防水性。

研究团队发现,即使加入极少量的胜肽,也能显著增强材料的强度和耐腐蚀性。更令人惊讶的是,当在胜肽串行中引入氟原子时,材料的疏水性更进一步提升,形成了一层结构化的疏水膜,同时仍保持其生物兼容性和可持续性。

可持续发展包装的理想选择

研究团队表示,这种新型的生物材料在性能上可与石油衍生材料相媲美,却能大幅减少对环境的负担。其优异防水性能使其成为可持续发展包装的理想选择,而生物兼容性也为生物医学设备的开发提供了广阔的应用前景。

研究团队成员Elisa Marelli表示:“我们的研究结果表明,即使是极少量的胜肽(低于0.1%),也能显著提高所生产的混合材料的机械性能,使它们具有更强的耐腐蚀性能。”另一名成员Pierangelo Metrangolo则指出,这些生物材料可以在性能方面与石油衍生材料竞争,实现相同的品质和效率,同时减少对环境的影响。

这项研究为传统材料的替代品提供了新思路。随着对环保意识的日益提升,这种可持续的疏水纸有望在包装、生物医学等多个领域得到广泛应用。

研究成果已刊登于学术期刊《材料化学杂志B》。

(首图来源:AI生成)