深共熔溶剂蛋白质凝胶

强度刚度韧性突破

通过可调氢键供体构建非共价交联网络，实现蛋白质凝胶力学性能的全面提升，同时保持全降解性。

秦志辉 · He, Ping · 李娜 · 焦体峰 · He, Ximin

Advanced Materials 2025

具体参数

拉伸强度

{'zh': '10.25', 'en': '10.25'} MPa

拉伸应变

{'zh': '892.51', 'en': '892.51'} %

弹性模量

{'zh': '24.57', 'en': '24.57'} MPa

韧性

{'zh': '17.34', 'en': '17.34'} MJ m⁻³

断裂能

{'zh': '6.76', 'en': '6.76'} kJ m⁻²

技术优势

强度比肩工程塑料

拉伸强度达到 10.25 MPa，同时保持近 900% 的断裂伸长率，兼具高强度与高延展性。

韧性超越所有蛋白质凝胶

韧性达 17.34 MJ m⁻³，断裂能 6.76 kJ m⁻²，均超过以往报道的蛋白质凝胶，且能量耗散机制可调。

环境耐久且全降解

在保持高力学性能的同时，凝胶依然具备环境耐久性和全降解能力，解决了高强度与可降解性难以兼顾的矛盾。

应用场景

• 可降解凝胶：提供一种力学性能远超传统可降解凝胶的替代方案，在需高承载的场景中实现全降解。
• 组织工程支架：兼具高强度和可调节的力学性能，可作为承力组织修复的支架材料，同时保持生物相容性。
• 自修复材料：基于非共价交联的设计使其具有内在的自修复潜力，可延长材料在动态环境中的使用寿命。
• 生物打印墨水：前驱液可直接浇铸或涂覆，流变性质可调，适合作为高精度生物打印的墨水。
• 柔性传感器：高伸长率和环境耐久性使其可用于大形变下的柔性传感，且粘附性便于与基底集成。