梯度结构丝素薄膜

强韧可折可响应

通过表面到内部的梯度凝聚结构,同时实现高强度、柔韧性和水分响应功能,可折成纸鹤而毫无损伤。

Chen, Jie · Xu, Haoyang · Chenjing, Zhang · 吴荣亮 · Fan, Suna · 张耀鹏

Chemical Engineering Journal 2023

技术优势

折成纸鹤都不破

表面到内部的梯度凝聚结构使薄膜在弯折时表面承担应力而内部保持韧性,常规折纸工艺即可完成复杂三维形状。

能自己跳

得益于表面与内部对水分的不对称响应,薄膜在湿度变化下产生快速形变,实现动态跳跃动作,无需外部电源或机械驱动。

工艺一步到位

仅用水和甲酸作为结构调节剂,通过简单的浇铸策略即可制备,无需复杂设备或多步处理,易于批量生产。

强度柔韧兼得

梯度结构中表面较高的结晶度提供强度,内部较低的结晶度保留柔性,克服了传统均匀薄膜的性能权衡。

应用场景