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酪蛋白作為一種來源于牛乳的天然蛋白質,其結構開放疏松,具有優異的成膜性、耐水性、粘附性,在生物醫學、皮革、紡織、食品等諸多領域凸顯出其巨大的應用價值。將不同的聚合物或納米粒子引入水凝膠體系中,可以構筑多重網絡,賦予酪蛋白基水凝膠優異的拉伸性、傳感性以及導電性等。因此,在皮革表面構筑酪蛋白基水凝膠涂層,可賦予皮革優異的柔性和機械強度,有利于拓寬皮革及其制品的應用范圍。

作為從動物皮上獲得的天然材料,皮革具有多層級結構、多孔性以及豐富的官能團,再加上以皮革卓越的透水汽性、可穿戴性和生物相容性,使其作為基材在柔性電子領域中具有巨大的應用潛力。然而,由于來源于不同的動物皮,皮革表面的結構和性質如紋路、膠原纖維編織緊密程度、親疏水性等相差迥異,所以在傳統皮革制造和修復過程中,提高皮革表面與水凝膠涂層材料的粘附力是一個很大的挑戰。在現有研究中,皮革表面涂層的構筑方式較為單一,例如化學粘合劑或機械粗化處理,這些方法不僅處理復雜,而且可能對環境和人體健康造成負面影響。因此,開發一種環保、高效且能夠在皮革表面構筑高粘附水凝膠涂層的新技術,對于皮革智能化應用具有重要意義。

等離子體活化處理

等離子體(Plasma)是由電子、正負離子、自由基、激發態原子以及激發態分子組成的集合體,它是除了氣態、液態、固態以外物質的第四態,并且廣泛分布在宇宙中。等離子體就是電離氣體,并在宏觀尺度上呈現出電中性。

等離子體活化處理是通過等離子體噴射在物體表面,從而達到蝕刻、活化、涂覆表面等目的。經等離子體活化處理后的皮革后會使皮革表面暴露出更多的羥基、羧基,從而使皮革表面基團的活性增強、清潔度提高,同時得到微粗糙表面,使流動性的水凝膠涂層與皮革表面形成穩定的機械互鎖,進而顯著提高水凝膠涂層與皮革表面間的粘附強度。因此,可以利用等離子體的活化處理提高基材粘附力的特性,并增強皮革與水凝膠材料之間的附著力,在皮革表面構筑具有優異性能的水凝膠涂層,從而更有利于提升皮革及其智能化制品的高值化與多元化