由于氧化石墨烯(GO)组装很容易分层，因此提高和操控GO结构的力学性能具有一定的挑战性。近日，韩国中央大学Sunghan Kim报道了开发了一种珍珠层状生物膜，其面内力学性能可以通过水蒸气退火来控制，而不会影响其厚度方向的力学性能。

1）这些生物纳米膜是由GO、丝素蛋白(SF)和纤维素纳米晶（CNCs）通过纺丝辅助的逐层组装而成。

2）研究人员利用原子力显微镜（AFM）弯曲和纳米压痕测试了薄膜固化后的力学性能，证实了生物膜的力学性能只在面内方向发生了变化。15、15、30和30退火的GO/SF/CNC三层膜的弯曲模量分别为26.9、36.3、24.3和41.4 GPa，纳米压痕在退火前后的杨氏模量分别为19.5±2.6和19.5±2.5 GPa。

3）退火后生物膜沿厚度方向的力学性能未发生改变，这归因于SF基体中的CNC框架在厚度方向上起到了抗应力的支撑作用，而退火则重组了生物膜的结构。因此，通过结构操控，生物纳米膜的力学性能仅在一个方向上可调，这可以带来各种应用，例如电子皮肤、可穿戴传感器和人机交互设备。

Hyeonho Cho, et al, Enabling Selectively Tunable Mechanical Properties of Graphene Oxide/Silk Fibroin/Cellulose Nanocrystal Bionanofilms, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c06573

封面图来源图虫创意