蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的制备方法及使用方法技术

本发明专利技术公开一种蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的制备方法及使用方法。本发明专利技术通过将蚕丝在低共熔深度溶剂中处理，制备得到具有微米以及纳米尺度的纤丝，通过控制制备条件使纤丝产生新的表面微观形貌和结构变化；进而将纤丝自组装为膜状器件，利用纤丝的选择性吸附和透过性能，通过控制器件两侧环境如温度、湿度以及环境中气体的不同以实现折叠、弯曲、支撑等运动行为。本发明专利技术在环境响应、人工智能等领域具有广泛的应用前景。

Preparation and application of silk fibroin environmental stimulus response actuator

【技术实现步骤摘要】
蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的制备方法及使用方法
本专利技术涉及一种蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的制备方法及使用方法，所制备的材料具有极佳湿敏性、强度等可用于纳米机器人、传感器等领域。
技术介绍
丝蛋白是由家蚕生产的天然高分子蛋白，丝蛋白由丝素和丝胶两种蛋白组成，通常丝素占74%而丝胶约占24%。丝素蛋白具有可与胶原蛋白相媲美的良好的生物相容性；良好的细胞附着性，且具有维持细胞正常形态，不影响细胞活性的功能；对机体无致敏性、无毒害和刺激作用；可部分生物降解，并且其降解产物本身对组织无毒副作用。而蚕丝纤维是最强的弹性体天然生物材料之一，具有超强的、可扩展的和坚韧的特性。典型的纳米纤维结构由无定形链连接的纳米β-微晶组成，赋予蚕丝非凡的性能。作为天然蛋白质生物材料平台，蚕丝纳米纤维已加工成膜，海绵，凝胶和支架等形式的各种材料。刺激响应高分子材料能对外界刺激产生快速响应,在生物传感、检测、载药等领域具有很好的应用前景。响应型高分子体系可以用于各种应用，例如可控表面和粘合剂，适应环境的防护涂层，人造肌肉，传感器以及载药。生物化学，环境科学和生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的制备方法，包括剥离、透析洗涤和自组装三步，具体步骤如下：/n（1）将丝素蛋白纤维分散在低共熔深度溶剂中，然后通过升温、搅拌处理将丝素蛋白纤维剥离成纤丝，其中蚕丝蛋白纤维来源包括榨蚕丝和桑蚕丝，优选桑蚕丝；/n（2）将步骤（1）制备得到的低共熔深度溶剂-纤丝分散体系装入透析袋中并在蒸馏水中透析，然后再将透析液放到聚乙烯醇中进行浓缩；/n（3）将步骤（2）中的纤丝浓缩液进行蒸发自组装，最后得到致动器件。/n

【技术特征摘要】
1.一种蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的制备方法，包括剥离、透析洗涤和自组装三步，具体步骤如下：
（1）将丝素蛋白纤维分散在低共熔深度溶剂中，然后通过升温、搅拌处理将丝素蛋白纤维剥离成纤丝，其中蚕丝蛋白纤维来源包括榨蚕丝和桑蚕丝，优选桑蚕丝；
（2）将步骤（1）制备得到的低共熔深度溶剂-纤丝分散体系装入透析袋中并在蒸馏水中透析，然后再将透析液放到聚乙烯醇中进行浓缩；
（3）将步骤（2）中的纤丝浓缩液进行蒸发自组装，最后得到致动器件。


2.按权利要求1所述的蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述低共熔深度溶剂包括尿素-氯化胆碱和硫脲-氯化胆碱体系，其中尿素或者硫脲与氯化胆碱的摩尔比为5:1-10:1；蚕丝蛋白纤维与低共熔深度溶剂的质量比为1:20-1:40；低共熔深度溶剂处理蚕丝蛋白纤维的温度为80℃-100℃，处理时间为3h-24h。


3.按权利要求1所述的蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：付飞亚，张梦怡，张宇鹏，刘向东，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33