【文献与实验汇报】2020年6月6日-组内动态-仿生智能材料研究组  
【文献与实验汇报】2020年6月6日 组内汇报
lchaoxu 2020-6-5 10529

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    https://doi.org/10.1038/s41586-020-2010-9

    这篇近期刊登的Nature讲的是蛋白质纳米线发电机湿气发电。从土壤杆菌中提取的纳米级蛋白质丝制成的薄膜装置可以在湿气环境中产生连续的电力。这种能量产生的驱动力是当薄膜暴露在空气中自然存在的湿气中时,在薄膜内部形成的自我维持的水分梯度。该器件在7 μm厚的薄膜沉积在金电极上,产生约0.5 V的持续电压,电流密度约为17μA cm-2,最大优势是可以在一定湿度下长时间(1500 h以上)保持电压电流稳定。并对器件的厚度和面积、电压持续时间、湿气大小、稳定性和吸水性等做了一系列的实验和表征,证明其优越性。受到位置或环境条件的限制较小,线性连接多个设备会按比例放大电压和电流,以连接电子设备。

    https://doi.org/10.1002/smll.202000203

    该文章将丝蛋白材料转变为导电材料,获得基于蚕丝纤维蛋白网络的碳纳米管(CNT)模板重组的再生家蚕丝纤蛋白(SF)材料的导电生物相容性纤维。重组的纤维的电导率可以通过掺入CNT的密度来改变。因此,当杂化纤维超过CNTs的渗透阈值> 35 wt时,其电导率会突然增加,使有机碳基杂化纤维的电导率最高,为638.9 S m-1,是同类材料的8倍。特色是该丝绸-碳纳米管介观混合材料电导率具有湿度响应性,这归因于湿度引起的SFs循环收缩和CNTs电导率的耦合。基于此,该材料在文章中被进一步制造为智能口罩,以实现呼吸状态监测,进行远程诊断和药物治疗等。


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