近日，陕西科技大学生物质与功能材料研究所韩庆鑫副教授等人将天然皮革用作多尺度微孔反应器，通过“一锅煮”的化学反应策略与制革工艺相结合，报道了一种多功能汽车内饰皮革ACG Leather的构筑方法。相关研究成果发表于国际材料领域顶级期刊Journal of Materials Chemistry A上。
图1. 基于天然生皮“微反应器”的ACG Leather的制备原理示意图
近年来，功能性皮革因其抗菌、导电、阻燃、自清洁和电磁屏蔽等特性，逐渐成为材料科学与应用研究的增长热点。多功能性的实现通常依赖先进材料与鞣后加工技术，但传统工艺面临表面耐久性下降和稳定性减弱等挑战，限制了其工业化应用，亟待升级与创新。作者结合梯度进料及传统制革工艺，提出了以天然动物皮多尺度孔隙为“微反应器”的“一锅煮”反应策略，通过天然生皮中胶原纤维与环氧化凹凸棒（ATP-KH560）、壳聚糖（CS）和丙三醇三缩水甘油醚（GTE）的交叉偶联反应，成功开发出了一种多功能集成型天然皮革材料——ACG Leather。该材料在保留天然胶原纤维卓越感官性能的同时，兼具优异的杀菌性、机械强度、耐黄变性、阻燃性和生态生物降解性。其性能还集成了辐射冷却、电磁干扰屏蔽、颜色可调控及声学降噪等功能，该材料在电动汽车内饰领域表现出潜在应用价值，既可满足智能汽车在美学与功能上的需求，也为乘客提供舒适、安全与智能化的体验，展现了先进材料在汽车设计中的应用前景。上述研究成果在鞣制与功能增强一体化及生态制革领域展现出巨大潜力，为多功能皮革材料的发展提供了新的思路。
图2. “一锅煮”反应原理示意图及ACG Leather的微观特征
图3. ACG Leather的声学降噪、电磁屏蔽及颜色调控性能
图5. ACG Leather的表面粒度和抗菌、耐黄变和阻燃性能
图6. ACG Leather的感官、物理机械等性能及在电动汽车内饰中的潜在应用该研究以“Rationally engineered smart automotive upholstery leather based on gradient feeding in situ one-pot reaction in microreactors of natural skin”为题发表在《Journal of Materials Chemistry A》期刊。陕西科技大学轻工科学与工程学院硕士研究生范慧淑为本研究实验部分的主要完成人，韩庆鑫副教授为通讯作者，官小玉副教授为共同通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、陕西省自然科学基础研究计划等项目的资助。
原文链接：
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ta/d4ta06569g
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