一項(xiàng)突破性研究展示了可持續(xù)疏水性紙張的創(chuàng)造，纖維素納米纖維和多肽增強(qiáng)了這種紙張的性能，為石油基材料提供了一種可生物降解的替代品，有望用于包裝和生物醫(yī)學(xué)設(shè)備。

　　研究人員旨在利用纖維素納米纖維的強(qiáng)度和耐水性開發(fā)疏水紙，從而創(chuàng)造出一種適合包裝和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的可持續(xù)高性能材料。 這種創(chuàng)新方法包括在不對纖維素納米纖維進(jìn)行化學(xué)改變的情況下整合短蛋白質(zhì)鏈(即肽序列)。 其結(jié)果是一種潛在的石油基材料替代品，具有顯著的環(huán)境效益。

　　這項(xiàng)題為"提高機(jī)械強(qiáng)度和阻隔性能的納米纖維素-短肽自組裝"的研究最近登上了《材料化學(xué)雜志B》的封面。 這項(xiàng)研究由米蘭理工大學(xué)化學(xué)、材料和化學(xué)工程系"Giulio Natta"與阿爾托大學(xué)、芬蘭 VTT 技術(shù)研究中心和國家科學(xué)研究中心 SCITEC 研究所合作進(jìn)行。

　　纖維素納米纖維(CNFs)是一種從纖維素(一種可再生和生物降解的來源)中提取的天然纖維，以其強(qiáng)度和多功能性而聞名。 在這項(xiàng)研究中，米蘭理工大學(xué)朱利奧-納塔(Giulio Natta)系超級生物納米實(shí)驗(yàn)室的研究人員展示了如何在不對纖維素納米纖維進(jìn)行化學(xué)改性的情況下，通過添加被稱為肽的小蛋白質(zhì)來大大提高纖維素納米纖維的性能。

　　"我們的超分子方法包括添加小序列的肽，這些肽會結(jié)合到納米纖維上，從而改善它們的機(jī)械性能和防水性。 這項(xiàng)研究的共同作者 Elisa Marelli 解釋了研究方法："研究結(jié)果表明，即使是極少量的肽(小于 0.1%)也能顯著提高所生產(chǎn)的混合材料的機(jī)械性能，使其具有更強(qiáng)的抗應(yīng)力能力"。

　　最后，研究人員評估了在肽序列中添加氟原子的影響。 這樣就有可能在材料上形成一層結(jié)構(gòu)化的疏水薄膜，從而在保持其生物相容性和可持續(xù)特性的同時(shí)，提供更強(qiáng)的防水性。

　　正如該研究的合著者皮耶安吉洛-梅特朗戈洛(Pierangelo Metrangolo)所指出的那樣："這一進(jìn)展為創(chuàng)造生物材料帶來了新的機(jī)遇，這些材料在性能上可以與石油衍生材料相媲美，在達(dá)到相同質(zhì)量和效率的同時(shí)減少對環(huán)境的影響。 這些混合材料非常適合可持續(xù)包裝，因?yàn)樵谶@種包裝中，防潮性能至關(guān)重要，而且由于它們具有生物兼容性，也非常適合用于生物醫(yī)學(xué)設(shè)備。"