木质素纳米颗粒丝素蛋白薄膜

断后伸长418%

通过木质素纳米颗粒重构丝素蛋白多级结构，同时实现超高延展性与可图案化，可直接用于构建生物相容的无线机械传感模块。

Tao, Wu · Xin, Luo · Yunyi, Su · Zhenzhen, Zhang · 王磊 · 江军刚 · Yifan, Zhang

Chemical Engineering Journal 2025

具体参数

断裂应变

{'zh': '418', 'en': '418'} %

极限拉伸强度

{'zh': '29.3', 'en': '29.3'} MPa

灵敏度

{'zh': '0.338', 'en': '0.338'} kPa⁻¹

响应时间

{'zh': '0.105', 'en': '0.105'} s

循环稳定性

{'zh': '>4000', 'en': '>4000'} cycles

技术优势

韧而不脆

木质素纳米颗粒诱导β-折叠结晶并增加成核位点，协同调控二级到四级结构，实现高延展与高强度的兼得。

监测多项生理信号

无线系统可实时监测桡动脉脉搏、声带振动、关节运动、生物阻抗变化和呼吸模式，覆盖多种健康场景。

可双面图案化

采用模板辅助溅射方法沉积共形铂层，可在薄膜两面制备微图案化传感器，方便集成。

应用场景

• 可穿戴健康监测：无线实时监测脉搏、呼吸等信号，替代有线监测设备。
• 柔性压力传感器：高灵敏度压力传感，可应用于触觉检测。
• 电子皮肤：高延展性与图案化能力适合模拟皮肤形变。
• 生物相容性传感器：丝素蛋白基底生物相容，可安全接触皮肤。
• 人机界面：可感知关节运动与声带振动，用于手势或语音控制。