水性加工在高科技領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，特別是在電子、材料科學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域，對開發(fā)高效可靠的設(shè)備、制造效率、安全性和可持續(xù)性具有重要意義。在微觀和納米尺度上，水作為生物和技術(shù)系統(tǒng)之間的橋梁具有獨(dú)特的優(yōu)勢。然而，需要開發(fā)新方法來克服水中高表面張力帶來的巨大挑戰(zhàn)，這阻礙了潤濕，從而阻礙了生物-納米界面的制造。近日，塔夫茨大學(xué)Fiorenzo G. Omenetto使用絲素蛋白作為表面活性劑來實(shí)現(xiàn)納米級設(shè)備的水性加工。
本文要點(diǎn)：
1) 即使在微量（例如0.01 w/v%）的情況下，絲素蛋白也能顯著提高表面覆蓋率，并在精確控制水性溶液和疏水表面之間的界面能方面優(yōu)于商業(yè)表面活性劑。這種效應(yīng)歸因于絲分子的兩親性及其在具有不同表面能基材上的適應(yīng)性吸附，促進(jìn)了材料對之間的分子相互作用。
2) 此外，作者通過制造從晶體管到光伏電池的水處理納米器件突顯了這種方法的多功能性。其性能與類似的真空處理設(shè)備相當(dāng)，從而突顯了該方法在水性納米制造中的實(shí)用性和多功能性。
Taehoon Kim et.al Silk fibroin as a surfactant for water-based nanofabrication Nature Nanotechnology 2024
DOI: 10.1038/s41565-024-01720-3
https://doi.org/10.1038/s41565-024-01720-3
