亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Biological Complexity-Inspired Engineering of Tough and Anisotropic Protein-Based Materials for Adaptive Sensing

材料科学 各向异性 纳米技术 制作 可扩展性 电容感应 仿生学 韧性 过程(计算) 功能(生物学) 计算机科学 极限抗拉强度 纳米尺度 仿生材料 概念证明 缩放比例 机械工程 生物分子 微技术
作者
Zhe Lu,Zhenhao Zhu,Hao Lü,Yaolong Zhi,Honggang Hu,You Yu
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:26 (1): 142-151
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.5c04826
摘要

Biological systems inspire the design of high-performance biomimetic materials, yet replicating their synergistic interactions and hierarchical structures remains challenging. Here, we present an orthogonal photochemistry-mediated strategy for one-step fabrication of muscle-inspired protein materials. This approach integrates covalent, electrostatic, and hydrogen-bonding interactions to form robust multinetwork architectures within hierarchically organized protein matrices. Prestretching enhances molecular alignment, yielding anisotropic materials with a factor of 3.0, tensile strengths up to 300 MPa, toughness over 22 MJ m-3, and a fatigue threshold of 760 J m-2─surpassing natural proteins such as wool, cotton, and silk. The rapid (∼20 s), precisely controllable process supports scalable 3D manufacturing of continuous fibers exceeding 10 m. Beyond mechanical robustness, the materials dynamically respond to force, humidity, and pH, mimicking biological tissues. As a proof of concept, the fibers function as artificial muscles and flexible capacitive sensors, highlighting their potential for advanced applications in biomaterials, bioengineering, and soft electronics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
坚强夜梦完成签到,获得积分10
刚刚
情怀应助搞怪的砖家采纳,获得10
4秒前
传奇3应助song采纳,获得10
9秒前
小太阳完成签到 ,获得积分10
13秒前
14秒前
18秒前
26秒前
完美的飞兰完成签到,获得积分10
28秒前
FashionBoy应助怕孤单的大楚采纳,获得10
29秒前
39秒前
TirionFecup完成签到,获得积分10
41秒前
43秒前
45秒前
48秒前
领导范儿应助Ara采纳,获得10
50秒前
心灵美的觅夏完成签到,获得积分10
51秒前
58秒前
bkagyin应助acasg采纳,获得10
58秒前
59秒前
鬼笔环肽完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
不吃鸭发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
acasg发布了新的文献求助10
1分钟前
悲凉的雁芙完成签到,获得积分10
1分钟前
如意嫣完成签到,获得积分10
1分钟前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
JamesPei应助成年大香蕉采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
iShine完成签到 ,获得积分0
1分钟前
豆腐kkkkk应助熊奎懿采纳,获得10
1分钟前
可爱的函函应助不吃鸭采纳,获得10
1分钟前
mimi完成签到,获得积分10
1分钟前
打打应助怕孤单的大楚采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Digital Displacement Hydrostatic Transmission for Rotorcraft and Distributed Propulsion 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7705743
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9263452
关于积分的说明 20042753
捐赠科研通 7281461
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3295353
关于科研通互助平台的介绍 2450460
邀请新用户注册赠送积分活动 2302260