摘要：研究人员旨在利用纤维素纳米纤维的强度和耐水性来开发疏水纸，创造一种适用于包装和生物医学应用的可持续高性能材料。这种创新方法涉及整合短蛋白质链（称为肽序列），而无需对纤维素纳米纤维进行化学改变。结果是石油基材料的潜在替代品，具有显著的环境效益。

研究人员利用纤维素和肽进行创新，开发出一种可持续纸张，其强度和耐水性可与石油产品相媲美，主要针对包装和生物医学领域。

一项开创性的研究展示了可持续疏水纸的创造，这种纸由纤维素纳米纤维和肽增强，为石油基材料提供了一种可生物降解的替代品，可用于包装和生物医学设备。

研究人员旨在利用纤维素纳米纤维的强度和耐水性来开发疏水纸，创造一种适用于包装和生物医学应用的可持续高性能材料。这种创新方法涉及整合短蛋白质链（称为肽序列），而无需对纤维素纳米纤维进行化学改变。结果是石油基材料的潜在替代品，具有显著的环境效益。

这项研究题为“纳米纤维素-短肽自组装以提高机械强度和阻隔性能”，最近登上了《材料化学杂志B》的封面。这项研究由米兰理工大学“Giulio Natta”化学、材料和化学工程系与阿尔托大学、芬兰 VTT 技术研究中心和 CNR 的 SCITEC 研究所合作进行。

《材料化学 B 期刊》的封面。来源：《材料化学 B 期刊》

纤维素纳米纤维 (CNF) 是一种天然纤维，由纤维素制成，是一种可再生且可生物降解的来源，以其强度和多功能性而闻名。在这项研究中，米兰理工大学“Giulio Natta”系 SupraBioNanoLab 的研究人员展示了如何大大改善纤维素纳米纤维的性能，而无需对其进行化学改性，而是添加称为肽的小蛋白质。

“我们的超分子方法涉及添加小肽序列，这些肽序列可以结合到纳米纤维上，从而提高其机械性能和防水性。这项研究的合著者 Elisa Marelli 解释了该方法：“研究结果表明，即使是极少量的肽（少于 0.1%）也可以显著提高所生产的混合材料的机械性能，使其具有更强的抗压能力。”

最后，研究人员评估了在肽序列中添加氟原子的影响。这使得在材料上形成结构化的疏水膜成为可能，从而提供更高的防水性，同时仍保留其生物相容性和可持续性特性。

正如该研究的共同作者 Pierangelo Metrangolo 所指出的那样：“这一进展为创造生物材料开辟了新的机会，这些生物材料可以在性能方面与石油衍生材料相媲美，在达到相同质量和效率的同时减少对环境的影响。这些混合材料非常适合可持续包装，其中防潮性至关重要，并且由于其生物相容性，也适用于生物医学设备。”

参考文献：Alessandro Marchetti、Elisa Marelli、Greta Bergamaschi、Panu Lahtinen、Arja Paananen、Markus Linder、Claudia Pigliacelli 和 Pierangelo Metrangolo 撰写的“纳米纤维素-短肽自组装可提高机械强度和阻隔性能”，2024 年 8 月 19 日，《材料化学杂志 B》。DOI：10.1039/D4TB01359J

来源：康嘉年華