本网讯 近日，安徽农业大学生物质基可持续材料团队叶冬冬教授等研究开发了一种通用的仿生界面工程，通过将丝素引入微纤维的界面，实现超韧生物质纤维（如竹纤维）、石油基化学纤维（如凯夫拉尔）以及无机纤维（如玻璃纤维）的连续生产，相关成果以“Biomimetic Interface Engineering Approach for Universal Toughening of Rigid Fibers”为题目，发表在期刊《Advanced Functional Materials》(中科院1区, IF=18.5, Nature Index Journal)上。

团队研究人员采用先进的光谱和电子成像技术，阐明了丝素与竹微纤维之间界面粘附的空间分布。此外，我们还对封装竹纤维的数量和丝素含量对组装纤维机械性能的影响进行了全面研究。研究结果表明，通过优化丝素与竹纤维之间的相互作用，竹丝素复合纤维（BSF）的韧性和断裂应变分别比原始竹微纤维提高了8倍和12倍，达到了132 MJ m−3和32%的水平。拉伸-剪切链模型证实，BSFs的卓越韧性主要归因于丝素的粘弹性以及蛋白质-纤维素界面发生的滑移。柔性丝素基体的引入有可能显著增强多种刚性材料的韧性，包括芳香族聚酰胺、玻璃纤维，以及理论上任何刚度远高于丝素基体的材料。

这一研究为制造高韧性纤维提供了新的方法和思路，展示了通过构建优良的界面相互作用，可以有效提升材料性能的潜力。

硕士生李淳凡为第一作者，郑可副教授、叶冬冬教授、凌盛杰教授（复旦大学）为本文通讯作者。作者感谢安徽省高性能生物基尼龙工程研究中心、安徽农业大学纺织工程学科平台提供的分析测试支持，以及国家自然科学基金、安徽省优秀青年基金项目、安徽农业大学高层次人才项目等提供的科研经费支持。（图文/叶冬冬 编辑/代锐 审核/李乾坤）

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202501380

叶冬冬教授课题组（生物质基可持续材料）网址：https://www.x-mol.com/groups/ydd