最近的一项研究旨在利用纤维素纳米纤维的机械性能和防水性来制造疏水纸，从而生产出适用于包装和生物医学设备的可持续高性能材料。这涉及一种超分子方法，即结合不会对纤维素纳米纤维进行化学改性的短链蛋白质（肽序列）。可持续的疏水纸有朝一日可能会取代石油相关产品。

该项研究的题目为《纳米纤维素-短肽自组装以提高机械强度和阻隔性能》，并登上了《材料化学杂志 B》的封面。该项研究由米兰理工大学“Giulio Natta”化学、材料和化学工程系的研究人员与阿尔托大学、芬兰 VTT 技术研究中心和 CNR 的 SCITEC 研究所合作完成。

纤维素纳米纤维 (CNF) 是一种天然纤维，由纤维素制成，是一种可再生且可生物降解的来源，以其强度和多功能性而闻名。在这项研究中，米兰理工大学“Giulio Natta”系 SupraBioNanoLab 的研究人员展示了如何大大改善纤维素纳米纤维的性能，而无需对其进行化学改性，而是添加称为肽的小蛋白质。

“我们的超分子方法涉及添加小肽序列，这些肽序列与纳米纤维结合，从而提高其机械性能和防水性，”该研究的共同作者 Elisa Marelli 在解释该方法时说道。“研究结果表明，即使是极少量的肽（少于 0.1%）也可以显著提高所生产的混合材料的机械性能，使其具有更大的抗压能力。”

最后，研究人员评估了在肽序列中添加氟原子的影响。这使得可以在材料上创建结构化的疏水膜，从而提供更高的防水性，同时仍保留其生物相容性和可持续性特性。

正如该研究的共同作者 Pierangelo Metrangolo 所指出的那样，“这一进展为创造生物材料开辟了新的机会，这些生物材料可以在性能方面与石油衍生材料相媲美，在达到相同质量和效率的同时减少对环境的影响。这些混合材料非常适合可持续包装，其中防潮性至关重要，并且由于其生物相容性，也适用于生物医学设备。”