近日，北京林业大学材料学院李建章教授团队在生物质胶黏剂领域取得新进展，相关成果以“Self-Assembled Nano-Structure Domain via the Directionally Induced of Protein‐Structure Enables Robust and Industrial Scalable Biomass Adhesives”为题发表于Advanced Functional Materials（IF=19）。
当前广泛使用的石油基胶黏剂存在环境污染与健康风险，而传统生物质胶黏剂因强度低、韧性差等问题难以实现产业化应用。因此，开发兼具高强度、高韧性且可规模化制备的生物质胶黏剂，是木材工业与可持续材料领域的重大挑战。
图1 通过酶定向诱导蛋白质自组装纳米结构域制备强韧蛋白胶黏剂
创新提出一种酶定向诱导蛋白质自组装纳米结构域的增强策略，开发出蛋白基高性能生物质胶黏剂。通过角蛋白酶对废弃羽毛角蛋白进行定向诱导，使其形成富含α-螺旋与β-转角结构的自组装纳米结构域，该结构作为球形分子弹簧嵌入大豆基胶黏剂中实现能量的高效耗散，从而同步提升胶黏剂的强度与韧性。该研究制备的蛋白胶胶合板干态胶合强度达2.99 ± 0.05 MPa，湿态胶合强度为1.03 ± 0.03 MPa；制备的薄膜韧性提升约8.8倍，同时具备优异策略普适性和工业可扩大性。该研究不仅为生物质胶黏剂的高性能化与产业化提供了新思路，也为废弃蛋白资源的高值化利用探索了新途径。
材料学院博士研究生邵家威为第一作者，材料学院李建章教授、姜帅成博士后为共同通讯作者。
该研究得到了5·5北京林业大学工程科研创新团队（BLRC2023A02）、国家自然科学基金项目（3247140287）、博士后创新人才支持计划（BX20240038）和北京市自然科学基金项目（2254096）的资助。（姜帅成）
来源：北京林业大学材料学院
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