蠶絲在中國擁有悠久的歷史,幾千年來卻一直在紡織行業(yè)中作為紡織原料使用,其它應(yīng)用未能有效開發(fā)。近年來隨著化學(xué)、生物逆向工程技術(shù)的發(fā)展,人們對蠶絲從分子水平上進行了細(xì)致研究,并結(jié)合其結(jié)構(gòu)性質(zhì)將其應(yīng)用拓展到許多不同的領(lǐng)域,如生物醫(yī)學(xué)、物理光學(xué)、材料科學(xué)、柔性電子、化妝品等。這些研究為蠶絲材料的發(fā)展帶來新的曙光,對紡織行業(yè)中的材料發(fā)展及轉(zhuǎn)型升級提供了重要的指導(dǎo)方向。蠶絲蛋白具有獨特的性質(zhì)相異的SilkⅠ和Silk Ⅱ結(jié)晶態(tài)結(jié)構(gòu),兩種結(jié)晶態(tài)的比例可控,它們對蠶絲蛋白材料的一些物理、化學(xué)性質(zhì)起到?jīng)Q定性的作用。這種結(jié)構(gòu)的可調(diào)控性為蠶絲蛋白材料以“結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-形態(tài)-應(yīng)用”為路線進行功能性器件的開發(fā)、設(shè)計提供了基礎(chǔ)。本論文基于傳統(tǒng)的蠶絲材料,分別從蠶絲蛋白的二級結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、形態(tài)及應(yīng)用為切入點,使用簡便的方法制備了一系列光、電傳感器件并成功用于檢測濕度、溶劑、生理電信號。具體包括以下幾個方面:（1）以蠶絲蛋白二級結(jié)構(gòu)為出發(fā)點,使用低結(jié)晶度蠶絲蛋白開發(fā)了一種濕度響應(yīng)變色的納米級單層薄膜。蠶絲蛋白薄膜通過旋涂的方法得到,其顏色來源于薄膜干涉效應(yīng),并且可以根據(jù)旋涂速率調(diào)整。蠶絲蛋白薄膜能夠?qū)穸瓤焖夙憫?yīng)變色,暴... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－４基于蠶絲蛋白的光波導(dǎo)器件

了新思路。??＿＿國＿??＾＾￣￣—■三汔?ｉ?警：??ｊ?義?ｉ??，Ｊ?Ｈ?＾??１７００?１６００?１５００?１４００?－??Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓ?／?ｃｍ?＇??＿?ｉｒａ?ｍ??Ｍｋ／Ｐ？?ｒｎ￣＞ｎｉｎ?＇?Ｃ＿ａｎｇ?ｍ＊?ｗｔｄ?ｄａｕｃＮｎｇ?ＰＳ?ａｐｌｆｗｔ?ｒｅｍｅｗｅ？??＼＾－?Ｂｕ�。�？??＿＿習(xí)??！?ＭｐｈｏｔｏｎＫｃｒｙＭｌ?：??ｔｕｐｅｒｔａＲＫ＊?（ＡＳ），?Ｕ?ｌ〇ｃｒ＊？Ｍｎｇ?ｖＷｗｗｔｇ?Ｍｉｇｌａ??圖１－５?（ａ）紫外光輻射對蠶絲蛋白光子晶體結(jié)構(gòu)的影響及其圖案化設(shè)計［１Ｑ８］；?（ｂ）由不同尺??寸微球制備的異質(zhì)結(jié)蠶絲蛋白光子晶體示意圖及水蒸氣調(diào)制下的顏色變化圖［１１（）］；?（ｃ）具有??層級結(jié)構(gòu)的蠶絲蛋白光子晶體示意圖以及在不同角度下的顏色照片［１１１］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－５?（ａ）?ＵＶ－ｉｎｄｕｃｅｄ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｃｈａｎｇｅ?ｏｆ?ｓｉｌｋ?ｐｈｏｔｏｎｉｃ?ｃｒｙｓｔａｌｓ?ａｎｄ?ｔｈｅｉｒ?ｍｏｄｕｌａｔｅｄ?ｐａｔｔｅｒｎｓ；??（ｂ）?Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｓｉｌｋ?ｐｈｏｔｏｎｉｃ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｕｐｅｒｌａｔｔｉｃｅｓ?ａｎｄ?ｔｈｅｉｒ?ｗａｔｅｒ?ｖａｐｏｒ?ｍｏｄｕｌａｔｅｄ??ｃｏｌｏｒｓ；?（ｃ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ?ｓｉｌｋ?ｐｈｏｔｏｎｉｃ?ｃｒｙｓｔａｌｓ，?ａｎｄ??ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｓ?ｏｆ?ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ?ｃｏｌｏｒｓ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｎｇｌｅｓ??在

細(xì)胞生長、消化、重??塑等一系列細(xì)微生物特征變化［１１５］。另外，蠶絲蛋白光子晶體還能用作濕度傳感探測??器件［１１６，１１７］，如圖ｌ－６ｃ所示。在高濕度下，蠶絲蛋白微結(jié)構(gòu)吸濕膨脹，顏色發(fā)生紅移；??而在低濕度下，絲蛋白顏色又回到原始狀態(tài)，非常類似于生物界中的某些甲蟲鱗片。??ｒ—，剛．．：５：：＿??＾?ｊ?Ｒｅｌａｔｉｖｅ?ｈｕｍｉｄｉｔｙ：?３０％?Ｒｅｌａｔｉｖｅ?ｈｕｍｉｄｉｔｙ：?８０％??變、３＿一＿丨??Ｉ?＾１１１?１１??Ｃｏｎｆｏｒｍａｌ?」??圖１－６?（ａ）可拉伸、彎曲、壓縮、保形的蠶絲蛋白反蛋白石光子晶體［１１２］；?（ｂ）蠶絲蛋白光??子晶體在空氣和丙酮中呈現(xiàn)不同顏色的照片［１１３］＿，（ｃ）在３０－８０?％濕度區(qū)間內(nèi)對濕度響應(yīng)變??色的具有仿生結(jié)構(gòu)的蠶絲蛋白光子晶體？６］??Ｆｉｇｕｒｅ?１－６?（ａ）?Ｓｔｒｅｔｃｈａｂｌｅ，?ｂｅｎｄａｂｌｅ，?ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ，?ａｎｄ?ｃｏｎｆｏｒｍａｌ?ｓｉｌｋ?ｉｎｖｅｒｓｅ?ｏｐａｌｓ；?（ｂ）?Ｐｈｏｔｏｓ?ｏｆ??ｓｉｌｋ?ｐｈｏｔｏｎｉｃ?ｃｒｙｓｔａｌｓ?ｉｎ?ａｉｒ?（ｌｅｆｔ）?ａｎｄ?ａｃｅｔｏｎｅ?（ｒｉｇｈｔ）；?（ｃ）?Ｔｈｅ?ｃｏｌｏｒ?ｏｆ?ｂｉｏｉｎｓｐｉｒｅｄ?ｓｉｌｋ?ｉｎｖｅｒｓｅ?ｏｐａｌｓ??ａｔ?３０?％?ａｎｄ?８０?％?ｈｕｍｉｄｉｔｙ?ｌｅｖｅｌ??（３）衍射微結(jié)構(gòu)??光在傳播過程中，遇到障礙物或小孔時，光將偏離直線傳播的現(xiàn)象，即為光的衍??射。由于蠶絲膜具有優(yōu)異的透光性，通過對蠶絲蛋白膜進行微結(jié)構(gòu)加工處理，可以得??到多種具有衍射效應(yīng)的光學(xué)器件。??復(fù)制模板法是一種常用而且有效得


本文編號：3426333