研究背景

传统动物皮革生产存在有毒鞣制污染、生态破坏与动物伦理问题，PVC、PU等合成皮革依赖化石资源且不可降解，而细菌纤维素（BC）虽为绿色可持续皮革基材，但干燥后易脆硬、柔韧性与耐水性差，现有改性方法难以同时实现机械强度、柔韧性与室温自主自愈，亟需构建兼顾力学性能与动态自愈功能的新型生物皮革体系。

本文要点

（1）材料体系创新

构建BC-PVA-PTA双网络结构，通过动态二硫键交换与多重氢键协同作用，从分子层面解决细菌纤维素干燥脆裂、强度与自愈性难以兼容的核心问题。

（2）综合性能突破

材料在室温下实现96%的高自愈效率，同时具备优异力学韧性、良好疏水性与透气性，还兼具抗菌活性与可生物降解性，满足穿戴皮革的实用需求。

（3）制备与应用优势

采用“绿色浸渍法”原位聚合制备，工艺温和、无有毒试剂、可规模化放大，成功制成生物皮革样机，为可持续高性能替代皮革提供实用化方案。

研究结论

该研究成功将硫氧动态网络引入BC，开发出室温自主自愈、力学性能优良、抗菌可降解的新型生物皮革，有效突破纯BC的性能短板与传统生物材料的功能局限，该绿色可扩展的制备策略与优异综合性能，为下一代可持续、无残忍、高耐用生物皮革的开发提供了重要技术与设计支撑。

文章信息

Shagufta Afreen, Guoqiang Chen, Bangqi Fu, Linyuan Chen, Wenxue Dai, Lei Wang, & Haibo Zhang.

原文链接：10.1021/acssuschemeng.6c02107

支持单位：