近日，材料學院李建章教授團隊在生物質膠黏劑領域取得新進展，相關成果以“Self-Assembled Nano-Structure Domain via the Directionally Induced of Protein‐Structure Enables Robust and Industrial Scalable Biomass Adhesives”為題發表于《Advanced Functional Materials》（IF=19）。
當前廣泛使用的石油基膠黏劑存在環境污染與健康風險，而傳統生物質膠黏劑因強度低、韌性差等問題難以實現產業化應用。因此，開發兼具高強度、高韌性且可規模化制備的生物質膠黏劑，是木材工業與可持續材料領域的重大挑戰。
圖1通過酶定向誘導蛋白質自組裝納米結構域制備強韌蛋白膠黏劑
創新提出一種酶定向誘導蛋白質自組裝納米結構域的增強策略，開發出蛋白基高性能生物質膠黏劑。通過角蛋白酶對廢棄羽毛角蛋白進行定向誘導，使其形成富含α-螺旋與β-轉角結構的自組裝納米結構域，該結構作為球形分子彈簧嵌入大豆基膠黏劑中實現能量的高效耗散，從而同步提升膠黏劑的強度與韌性。該研究制備的蛋白膠膠合板干態膠合強度達2.99 ± 0.05 MPa，濕態膠合強度為1.03 ± 0.03 MPa；制備的薄膜韌性提升約8.8倍，同時具備優異策略普適性和工業可擴大性。該研究不僅為生物質膠黏劑的高性能化與產業化提供了新思路，也為廢棄蛋白資源的高值化利用探索了新途徑。
材料學院博士研究生邵家威為第一作者，材料學院李建章教授、姜帥成博士后為共同通訊作者。
該研究得到了5·5北京林業大學工程科研創新團隊（BLRC2023A02）、國家自然科學基金項目（3247140287）、博士后創新人才支持計劃（BX20240038）和北京市自然科學基金項目（2254096）的資助。
