一项开创性的研究展示了可持续的疏水性纸的创造，并通过纤维素纳米纤维和肽增强，提供了石油基材料的可生物降解替代品，在包装和生物医学设备中具有潜在的用途。

研究人员的目标是利用纤维素纳米纤维的强度和耐水性来开发疏水纸，创造一种适用于包装和生物医学应用的可持续的高性能材料。这种创新的方法包括整合短蛋白质链，即肽序列，而不需要对纤维素纳米纤维进行化学改变。其结果是一种潜在的石油基材料的替代品，具有显著的环境效益。

这项名为“纳米纤维素-短肽自组装提高机械强度和屏障性能”的研究最近登上了《材料化学杂志b》的封面。该研究由米兰理工大学化学、材料和化学工程系“Giulio Natta”与阿尔托大学、芬兰VTT技术研究中心和CNR SCITEC研究所合作进行。

用多肽增强纤维素

纤维素纳米纤维（CNFs）是从纤维素（一种可再生和可生物降解的来源）中提取的天然纤维，以其强度和多功能性而闻名。在这项研究中，来自米兰理工大学“Giulio Natta”系SupraBioNanoLab的研究人员展示了如何在不进行化学修饰的情况下大大提高纤维素纳米纤维的性能，而是添加被称为肽的小蛋白质。

“我们的超分子方法包括添加小序列的肽，这些肽与纳米纤维结合，从而提高它们的机械性能和耐水性。该研究的合著者Elisa Marelli解释了该方法：“研究结果表明，即使是极少量的肽（少于0.1%）也能显著提高所生产的混合材料的机械性能，使其具有更强的抗应力能力。”

生物相容性材料的突破

最后，研究人员评估了在肽序列中添加氟原子的影响。这使得在材料上创建结构化疏水膜成为可能，在保持其生物相容性和可持续特性的同时，提供更大的耐水性。

正如该研究的合著者Pierangelo Metrangolo所指出的那样：“这一进步为创造生物材料开辟了新的机会，可以在性能上与石油衍生材料竞争，实现相同的质量和效率，同时减少对环境的影响。这些混合材料非常适合可持续包装，因为防潮性至关重要，而且由于它们的生物相容性，也适用于生物医学设备。”

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