图4。(a)具有4:1 SF/PEGDA重量比的SF-PEGDA DN水凝胶的ATR-FTIR光谱以及使用单数值分解(SVD)分析获得的相应光谱成分。(b)相关的SVD振幅分量颜色编码为(a)中的光谱。(c)在平衡后水中的Dry SF蛋白,水中的SF蛋白,SF -PAAM中的SF蛋白上的MD模拟的代表性快照;扩大的图显示了SF和PAAM之间的氢键。(d)干燥SF蛋白,水中的SF蛋白的不同二级结构的含量和MD模拟给出的水中的SF -PAAM。绿色,蓝色,红色和黑色分别代表随机线圈,隔离桥,β-片和β-Turn的四种类型的二级结构。
材料中,CNCs的排列起着至关重要的作用。到目前为止,已证明有几种有效的方法来排列CNCs,例如使用铸造蒸发法[6]、剪切力[7]、磁场[8]和电场。[9]除了上述方法所需的复杂装置或CNC薄膜的固有脆性外,最近出现了一种基于液体行为辅助策略的排列CNCs的新方法。[10]使用动态水凝胶体系来驱动CNCs的排列,其中CNCs的取向由外力产生。当纳米材料在空气干燥后相对位置固定时,就得到了颜色可调的CNC混合薄膜。另一方面,为了克服从天然原料中分离CNCs的问题,例如苛刻的条件或高能耗,[11]我们开发了一种新的可回收、选择性的碱性高碘酸盐氧化方法,从而可以高产率地制备PO-CNCs。 [12] 然而,PO-CNCs 上羧基含量相对较少,削弱了水凝胶前体中 PO-CNCs 的稳定性,并且由于许多其他溶解化合物的存在,可能导致 PO-CNCs 聚集,这也给将 CNCs 均匀嵌入潜在光学器件材料带来了普遍挑战。由于水凝胶中 CNCs 的取向依赖于剪切力,因此要求水凝胶具有较高的拉伸性和足够的韧性。由于缺乏有效的能量耗散机制,传统水凝胶通常机械强度差、拉伸性低。[13] 因此,人们已采用各种策略(包括静电相互作用 [14] 双网络结构 [15] 滑环连接 [16] 和疏水缔合 [17])进行交联和能量耗散,以提高水凝胶的性能。为了简化CNCs与聚合物基质之间的相互作用,避免所得光学材料中过多的变量,一种通过共价键交联的聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶具有高透明度和适用的机械性能等优势,是通过液体行为辅助法对PO-CNCs进行取向的有希望的候选材料。[18]中性水凝胶前体溶液可使PO-CNCs稳定存在。此外,其他光学材料,如金纳米棒(GNR),也可以适应这种水凝胶体系,其中表面等离子体共振(SPR)将诱导可见光区域的光吸收。[19]因此,这种水凝胶
