A bioinspired and hierarchically structured shape-memory material

材料科学 形状记忆合金 制作 纳米技术 控制重构 智能材料 计算机科学 复合材料 医学 病理 嵌入式系统 替代医学
作者
Luca Cera,Grant M. Gonzalez,Qihan Liu,Suji Choi,Christophe O. Chantre,Jun‐Cheol Lee,Rudy Gabardi,Myung Chul Choi,Kwanwoo Shin,Kevin Kit Parker
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:20 (2): 242-249 被引量:156
标识
DOI:10.1038/s41563-020-0789-2
摘要

Shape-memory polymeric materials lack long-range molecular order that enables more controlled and efficient actuation mechanisms. Here, we develop a hierarchical structured keratin-based system that has long-range molecular order and shape-memory properties in response to hydration. We explore the metastable reconfiguration of the keratin secondary structure, the transition from α-helix to β-sheet, as an actuation mechanism to design a high-strength shape-memory material that is biocompatible and processable through fibre spinning and three-dimensional (3D) printing. We extract keratin protofibrils from animal hair and subject them to shear stress to induce their self-organization into a nematic phase, which recapitulates the native hierarchical organization of the protein. This self-assembly process can be tuned to create materials with desired anisotropic structuring and responsiveness. Our combination of bottom-up assembly and top-down manufacturing allows for the scalable fabrication of strong and hierarchically structured shape-memory fibres and 3D-printed scaffolds with potential applications in bioengineering and smart textiles. Shear-aligned keratin protofibres are used to fabricate shape-memory fibres and three-dimensional scaffolds that respond to water.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
2秒前
2秒前
wssamuel完成签到 ,获得积分10
3秒前
天天快乐应助陈曦采纳,获得10
3秒前
4秒前
暮暮发布了新的文献求助10
7秒前
海比天蓝发布了新的文献求助10
7秒前
Hello应助lzx采纳,获得10
7秒前
11秒前
车灵波完成签到,获得积分10
12秒前
像只猫发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
一裤子灰发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
hyw完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
HotnessK完成签到,获得积分10
18秒前
wlei发布了新的文献求助10
18秒前
biubiudididi发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
21秒前
23秒前
FSF完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
24秒前
25秒前
竹子完成签到,获得积分10
25秒前
顾矜应助风趣依瑶采纳,获得10
25秒前
灵溪发布了新的文献求助10
26秒前
小二郎应助一裤子灰采纳,获得10
27秒前
斯文念波发布了新的文献求助10
27秒前
丰富新儿完成签到,获得积分10
28秒前
扭扭车完成签到,获得积分20
30秒前
06发布了新的文献求助10
30秒前
31秒前
33秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3989589
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531795
关于积分的说明 11254881
捐赠科研通 3270329
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804966
邀请新用户注册赠送积分活动 882136
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809176