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研究人員旨在利用纖維素納米纖維的強度和耐水性開發疏水紙，從而創造出一種適合包裝和生物醫學應用的可持續高性能材料。 這種創新方法包括在不對纖維素納米纖維進行化學改變的情況下整合短蛋白質鏈（即肽序列）。 其結果是一種潛在的石油基材料替代品，具有顯著的環境效益。

這項題為"提高機械強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《材料化學雜志B》的封面。 這項研究由米蘭理工大學化學、材料和化學工程系"Giulio Natta"與阿爾托大學、芬蘭 VTT 技術研究中心和國家科學研究中心 SCITEC 研究所合作進行。

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，以其強度和多功能性而聞名。 在這項研究中，米蘭理工大學朱利奧-納塔（Giulio Natta）系超級生物納米實驗室的研究人員展示了如何在不對纖維素納米纖維進行化學改性的情況下，通過添加被稱為肽的小蛋白質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，這些肽會結合到納米纖維上，從而改善它們的機械性能和防水性。 這項研究的共同作者 Elisa Marelli 解釋了研究方法："研究結果表明，即使是極少量的肽（小于 0.1%）也能顯著提高所生產的混合材料的機械性能，使其具有更強的抗應力能力"。

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構化的疏水薄膜，從而在保持其生物相容性和可持續特性的同時，提供更強的防水性。

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："這一進展為創造生物材料帶來了新的機遇，這些材料在性能上可以與石油衍生材料相媲美，在達到相同質量和效率的同時減少對環境的影響。 這些混合材料非常適合可持續包裝，因為在這種包裝中，防潮性能至關重要，而且由于它們具有生物兼容性，也非常適合用于生物醫學設備。"

編譯自/scitechdaily