最近，上海科技大学材料学院凌研究组及其合作者在基于丝蛋白纳米纤维的离子导体皮肤研究方面取得了进展。他们采用高效的空气辅助静电纺丝方法，制备了具有优异阻燃效果和火灾报警功能的蚕丝纳米纤维/石墨烯多功能电子皮肤。该成果在线发表在《先进材料》杂志上。

随着信息技术的发展，人工智能机器人已经从科幻小说走向了现实生活。电子皮肤作为智能机器人的重要组成部分，也备受关注。在众多材料中，纳米纤维材料因其结构设计性强、超薄柔韧、透气性好等特点，在电子皮肤领域展现出良好的应用前景。然而，目前用于制备纳米纤维材料的静电纺丝法面临着产率低、环保性能差的问题。

凌杰课题组以天然丝素蛋白和石墨烯为原料，通过高效空气辅助静电纺丝制备了丝素蛋白纳米纤维离子导体和石墨烯片组成的多级电子皮肤。与一般的静电纺丝方法不同，该方法受溶液电导率的影响较小，可以实现高盐离子含量聚合物的纺丝，并且对纤维聚集体的结构具有良好的可控性，其纺丝效率通常可以达到一般静电纺丝的5~10倍。

空气辅助静电纺丝法制备的电子皮肤具有良好的力学性能、拉伸性能和具有湿度响应的自粘性，可附着于各种表面。同时，基于凌前期对蚕丝蛋白基离子导体防火功能的研发，这种纳米纤维离子导体皮也表现出了非常好的阻燃特性。

与常见的阻燃材料不同，这种电子皮肤对温湿度变化也有很好的响应。当接入电信号测试系统后，能有效阻止火焰蔓延，并快速稳定地传输遇明火时的特征信号，达到保护和预警的同步功能。因此，研究人员开发了一套本地-云端-移动终端联动的火灾预警系统。该材料可在接触火焰后2秒内快速触发报警机制，实现三端同步报警的功能。同时，准备好的电子皮肤可以集成到机器人的手上，在遇到火灾时可以激发机器人的自我保护机制，使其做出一系列躲避危险的动作，比如拿开手。黄鑫

资料来源:中国科学杂志