自然界中,生物體通過不斷進化,建立了有序且堅固的組織結構,以抵御環境危害。蟹殼由于獨特的層狀結構,以及甲殼素、蛋白質和礦物質(碳酸鈣)等組分間的協同作用而具有較好的機械性能。一個有意思的自然現象是,螃蟹會經歷多次蛻殼過程:在蛻殼的早期,CaCO3(主要是結晶方解石和文石)被吸收到體液中,轉化為生物來源的ACC(無定形碳酸鈣),并與甲殼素、蛋白相互作用,形成柔軟且強韌的外殼,這與蛻殼后我們常見的堅硬蟹殼有明顯的不同。
圖1.CPA水凝膠的仿生制備
圖2.CPA水凝膠的微觀結構
力學性能、光學性能、導電性能、溶脹性能
圖3.CPA水凝膠的力學性能、光學性能、導電性能、溶脹性能
CPA水凝膠基柔性傳感
圖4.CPA水凝膠基柔性傳感
熒光特性
圖5.CPA水凝膠熒光特性
該工作以題為“Synthesis of robust yet flexible and transparent CPA hydrogels inspired by molting crab shells”的論文發表在期刊《Green Chemistry》。論文通訊作者為南京林業大學材料科學與工程學院陳楚楚副教授,該研究受到國家自然科學基金項目等的資助。
論文信息:
Yamei Zao, Muqiu You, Jieru Ma, Xiaoyu Du, Yongcan Jin, Dagang Li, Zhaoyang Xu, Chuchu Chen*. Synthesis of robust yet flexible and transparent CPA hydrogels inspired by molting crab shells, Green Chem, 2025. DOI: 10.1039/D4GC05711B
https://doi.org/10.1039/D4GC05711B
下載:Synthesis of robust yet flexible and transparent CPA hydrogels inspired by molting crab shells
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