用于被动辐射冷却的坚韧透明超分子交联共组装蚕丝纤维素薄膜
丝素蛋白是一种从蚕丝中提取的天然生物材料,是未来最有前景的人造皮肤和柔性可穿戴器件基底材料选项,但再生丝素材料的高强度,低韧性却是一个重要的问题。本工作发展了一种新的超分子交联策略,解决了再生丝素机械强度和拉伸性能不能兼得的难题。通过一种两端特定短肽封端PEG的流星锤状超分子交联剂(BPP)与丝素蛋白的共组装来构建超分子双交联网络,从而使再生丝素材料具有高强度和高韧性。超分子交联后的再生丝素薄膜的韧性明显提高,是正常再生丝素薄膜的10倍,且几近无限次循环再生利用,无明显力学性能损失。此外,此超分子交联再生丝素薄膜在可见及近红外区具有高透明性(89%);在中红外区,特别是在长波红外(LWIR)大气透明窗口(8-13µm) 却具有高发射率(90.5%),这使得这个超分子交联丝素薄膜成为一种有前途的透明被动辐射冷却材料。此薄膜可致人体手臂皮肤温度降低2.7℃,太阳能电池板表面温度降低14.6℃。
Wen, Zhongyuan, Jingzhi Tang, Maomao Zhai, Sihuan Wang, Shouwei Zhang, Jinfeng Wang, Yongming Cui, Qingtao Liu*, Jinming Zhang*, and Xungai Wang. "Tough and Transparent Supramolecular Cross‐Linked Co‐Assembled Silk Fibroin Films for Passive Radiative Cooling." Advanced Functional Materials (2024): 2406920.