南京大学王炜、薛斌、曹毅教授团队 Adv. Mater. : 机械力诱导的适应性自增长蛋白水凝胶
高分子科技
2026-05-04 11:00
文章摘要
背景：传统高分子材料在外力下易损伤断裂，而生物组织能在力学刺激下自我强化，但人工材料难以实现这种自适应增强。研究目的：南京大学王炜、薛斌、曹毅团队开发一种基于机械力诱导的适应性自增长蛋白水凝胶，使其在受力时自主增强力学性能。结论：该水凝胶利用储铜蛋白Csp1的力响应特性，在机械力下Csp1解折叠释放Cu(I)，催化叠氮-炔环加成反应形成次级交联网络，增强材料；卸载后Csp1重折叠恢复功能，生长暂停且保留再生长潜力。这种闭环力-催化策略实现了应力和时间依赖的自我增强，无需外部单体，具有可编程的机械记忆，为自适应生物材料、软体机器人等提供新设计框架。
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