近日，我校生物质材料科学与技术教育部重点实验室于海鹏教授科研团队提出一种溶剂诱导组装及快速制备生物大分子离子凝胶膜的通用新策略，成果以“A general strategy for synthesizing biomacromolecular ionogel membranes via solvent-induced self-assembly”为题，发表于《Nature Synthesis》期刊。
离子凝胶膜是一类有前途的柔性导体材料，然而由于分子行为的自发性和随机性，离子凝胶膜的快速、可靠、可重复且可设计性制造具有挑战性。鉴于此，受牛奶加热后表面会形成牛奶皮的启发，报道了一种通用的溶剂诱导凝胶膜剥离策略，通过诱导调控生物大分子自组装行为，实现了离子凝胶膜的简单、快速、可靠、可重复制备。该策略适用于诸多生物大分子如纤维素、丝素蛋白、壳聚糖和瓜尔胶等离子凝胶膜，处理时间可短至1秒，凝胶膜可薄至20微米，且厚度随处理时间可调控，实验验证了超过700次的可重复性剥离。凝胶膜展现出独特的性能优势，如高的离子电导率（14.1 mS/cm）、良好的拉伸性（应变超130%）、机械热稳定性，在柔性传感器、电子皮肤、智能机器人及分离纯化等领域展现出令人兴奋的应用前景。该策略为二维聚合物膜或凝胶的快速、可控制备提供了一种有效方法，亦可为未来生物分子基功能软材料和器件的设计提供科学技术指导。
图1一种受“牛奶皮效应”启发的溶剂诱导剥离凝胶膜新策略
图2溶剂诱导分子定向组装合成凝胶膜的溶剂及原料普适性研究
