预拉伸对丝蛋白力学性能影响的全原子网络模型

摘要：

丝蛋白因其复杂的纳米复合结构成为自然界中最强的纤维之一,但是丝蛋白的纳米结构和其力学性能之间的关系仍不明确.在本研究中,我们构建的丝蛋白全原子网络模型充分描述了β-微晶与无定形域交联的拓扑结构.通过该模型我们研究了在外部载荷作用下,丝蛋白的微观结构演化及其应力分布.我们发现纺丝过程中的预拉伸处理可以提升丝蛋白的拉伸强度.研究发现预拉伸处理增强了丝蛋白的网络结构性能,包括预拉伸使得网络内"节点"和"桥"的数量的增加,"节点"的分布更加均匀,"桥"沿加载方向排列等.我们的工作构建了丝蛋白全原子的网络结构模型,该模型能够描述在外载作用下丝蛋白结构演化和变形之间的关系,同时也揭示了预拉伸增强丝蛋白力学性能的分子机制.

机标关键词：性能影响、微观结构演化、拉伸处理、网络结构模型、纳米复合结构、蛋白结构、结构性能、纳米结构、分子机制、拓扑结构

所属期刊栏目：38

分类号：TG174.44;TQ325.12;TB383

在线出版日期：2022-08-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：55-68