利索能及
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专利号: 201911166776X
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的制备方法,包括剥离、透析洗涤和自组装三步,具体步骤如下:(1)将丝素蛋白纤维分散在低共熔深度溶剂中,然后通过升温、搅拌处理将丝素蛋白纤维剥离成纤丝,其中蚕丝蛋白纤维来源包括榨蚕丝和桑蚕丝,优选桑蚕丝;

(2)将步骤(1)制备得到的低共熔深度溶剂-纤丝分散体系装入透析袋中并在蒸馏水中透析,然后再将透析液放到聚乙烯醇中进行浓缩;

(3)将步骤(2)中的纤丝浓缩液进行蒸发自组装,最后得到致动器件。

2.按权利要求1所述的蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述低共熔深度溶剂包括尿素-氯化胆碱和硫脲-氯化胆碱体系,其中尿素或者硫脲与氯化胆碱的摩尔比为5:1-10:1;蚕丝蛋白纤维与低共熔深度溶剂的质量比为1:20-1:40;

低共熔深度溶剂处理蚕丝蛋白纤维的温度为80℃-100℃,处理时间为3h-24h。

3.按权利要求1所述的蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的制备方法,其特征在于:透析低共熔深度溶剂的透析袋截留分子量为10000-14000,浓缩纤丝透析液所用的聚乙烯醇的分子量为8000-10000,浓缩后纤丝的浓度为1 wt%-3 wt%。

4.按权利要求1所述的蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的制备方法,其特征在于:纤丝浓缩液进行自组装时浓缩液液膜的厚度为5mm-8mm,纤丝浓缩液进行自组装时控制环境湿度为40-70%;最终制得的致动器中直径为30nm-100nm的纤丝的质量百分数为50%-70%,直径为100nm-500nm的纤丝的质量百分数为20%-40%,直径为1μm-5μm的纤丝的质量百分数为

10%-30%。

5.一种如权利要求1-4之一制备的蚕丝蛋白环境刺激响应致动器件的使用方法,在制备好的蚕丝纤丝自组装器件两侧控制不同的湿度差、温度差或者气体浓度差实现自动弯曲、折叠、支撑等运动行为;其中湿度差控制在30%-70%之间;温度差控制在20℃-50℃之间;

可使用的气体应具备可形成氢键的官能团,优选乙醇和氨气。