Polypeptide nanofibrils with highly ordered nanostructures represent excellent biocompatibility and outstanding mechanical property, which make them promising candidates in nanomaterials and biomedical science. The careful characterization of morphology, structure and mechanical property of polypeptide nanofibrils is critical not only for better understanding the mechanism in the self-assembly and disassembly process of nanofibrils but also for broadening its application. We aim to use the recently developed PeakForce QNM technology for quantitative characterization of the micro-mechanical properties of amyloid and amyloid-like fibrils in self-assembled and disassembled processes. The relationship between morphology, structure and mechanical property of polypeptide fibrils will be systematically studied. The influence of chirality on mechanical properties of nanofibrils will be investigated on a nano-scale. The mechanism in the self-assembled or disassembled process will be studied. We aim to establish the methodology by using PeakForce QNM techniques to quantitatively characterize the micro-mechanical properties of nanofibrils. This project can enhance our understanding of the internal relationship between the structure and micro-mechanical properties.
聚肽纳米纤维具有高度有序的纳米结构、良好的生物相容性和优异的力学性能,广泛应用于生物医用、纳米材料等领域。从微观角度精确表征聚肽纳米纤维的形态、结构和力学性能,对阐明纤维的形成和解聚过程以及拓展其应用领域至关重要。本项目以淀粉样和类淀粉样纤维为研究对象,运用PeakForce QNM技术对其自组装和解组装过程中的微观力学性能进行定量表征。通过研究聚肽纳米纤维形态、结构和力学性能之间的相互关系,阐明手性转换对纤维力学性能的影响,揭示聚肽纳米纤维的组装机理和解聚作用机制,建立PeakForce QNM技术在纳米纤维微观力学性能定量表征中的方法学。本项目的开展能够为深入研究纳米材料结构与微观力学性能之间的关系奠定科学的基础。
PeakForce QNM技术是一种探索材料微观结构与性能的快速有效方法。建立材料微观结构与性能之间的关系,对于构筑新型功能材料具有非常重要的意义。本项目以PeakForce QNM技术为重要的手段,直观检测到NBR/PVC复合材料中的三相共存结构——NBR相、混合相和PVC微晶相。阐述了混合相的均匀性和硬度对复合材料力学性能的影响。建立了PeakForce QNM技术在热塑性弹性体微观结构和纳米力学性能表征中的方法学。此外,还制备了具有催化性能的纳米材料,利用简便方法实现了纳米材料表面原子几何结构的改变,应用于能源催化领域,并建立了纳米催化材料的结构与性能的关系。本项目的开展,为材料的微观结构和力学性能表征,以及新型功能材料的构筑奠定了实验和理论基础。上述研究成果在J. Polym. Sci. Pol. Phys.、Dalton Trans.、CrystEngComm等杂志发表SCI论文6篇,授权中国专利2项。
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数据更新时间:2023-05-31
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