通过定向诱导蛋白质结构实现自组装纳米结构域，从而开发出具有优异性能且可工业化大规模生产的生物质粘合剂

《Advanced Functional Materials》：Self-Assembled Nano-Structure Domain via the Directionally Induced of Protein-Structure Enables Robust and Industrial Scalable Biomass Adhesives

本研究通过引入角蛋白酶诱导自组装的纳米结构域（P-NSD），利用动态二硫键桥接生物质胶粘剂，显著提升其湿强度（1.03±0.03 MPa）、干强度（2.99±0.05 MPa）及韧性（0.44 MJ/m3），超越脲醛树脂，为可持续粘合剂开发提供新策略。

　　

摘要

可持续生物质粘合剂被认为是替代石油基粘合剂的最有前景的选择之一。然而，生物质粘合剂强度低、韧性差，这限制了它们的商业应用。本文通过引入一种具有纳米结构域（NSD）作为分子“弹簧”，成功设计并制备出一种具有优异适用性的超强韧性生物质粘合剂。与其他能量耗散单元不同，NSD是由富含α-螺旋和β-转角结构的蛋白质自组装而成的（P-NSD），这一过程由角蛋白酶定向诱导。P-NSD中的自由巯基可以通过动态二硫键与生物质基粘合剂（BD）形成桥接连接，从而触发能量耗散机制。此外，P-NSD在基于蛋白质的粘合剂中表现出更强的通用性，并且可以通过大规模利用废弃角蛋白方便地制备。以大豆粉基粘合剂（BD/P-NSD）为例，其湿强度达到1.03 ± 0.03 MPa，干强度达到2.99 ± 0.05 MPa，优于脲醛树脂。BD/P-NSD薄膜的韧性提高了8.8倍，达到0.44 MJ m^?3。这种通过酶诱导活性纳米结构域自组装的可持续方法可以方便地实现规模化生产，并具有显著的经济效益。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。