這個研究小組帶頭人、該大學食品和軟質(zhì)材料科學教授拉斐爾說,,這種新型“紙”是由蛋白質(zhì)和石墨烯交替疊層,經(jīng)真空過濾機干燥成薄片,,類似通過纖維制造普通紙的做法,。這種新材料的制作過程可以用相對簡單的手段實現(xiàn)。在這種情況下,,牛奶中的蛋白質(zhì)β-乳球蛋白在酸性溶液中在高溫下先變性,,其在變性過程中的產(chǎn)物是懸浮于水中的蛋白質(zhì)纖維,而這些纖絲最后可作為疏水的石墨薄片的穩(wěn)定劑,,以使其精細地分散在水中,,然后通過一個簡單的過濾技術(shù)加工成納米復合材料,。
這種具有罕見性質(zhì)且由不同材料組合而成的納米復合材料,兼具了蛋白纖維和石墨烯的優(yōu)點于一身,。一方面,石墨烯具有機械性能強,、可導電以及天生高防水的特點,;另一方面,蛋白質(zhì)纖維具有生物活性,,并能凝固水,。這些使得新材料在不同濕度條件下可以吸收水分和改變形狀。當吸水時,,它可以變形,,而當烘干后又恢復了原來的形狀。其可被用于水中的傳感器或加濕器里,。
這種材料最有趣的特點是,,可以作為一種生物傳感器精確測量酶的活性。由于酶可以消化和分解蛋白質(zhì)纖維,,這就改變了復合材料的阻抗力,,一旦將石墨烯紙納入到電路中,其就可以被測量出來,。這種功能令研究者興奮地聲稱“發(fā)現(xiàn)了一種新的常規(guī)衡量酶的活性的方法”,。
該材料還可以滿足其他設(shè)計需求。例如,,其中石墨烯的比例越高,,材料便具有更好的導電性;如果含有更多的纖維,,這種材料便可吸收更多的水分,,而且隨著濕度的變化其會增強變形。
在特定條件下,,這種方法可以擴展至利用不同類型的蛋白質(zhì),,如從雞蛋、血清和大豆中獲取,。研究人員受以前對淀粉樣纖維和石墨烯不斷研究的激發(fā),,結(jié)合這兩種成分生成這樣一個新型“多才多藝”的復合材料。并且,,該材料完全可以生物降解,。研究人員說:“如今,石墨烯紙已不再是一個稀奇事物,,現(xiàn)通過淀粉樣纖維組合創(chuàng)建了這種合成材料的一個新類型,。”