生物激发的压电氨基酸和肽因其具有可设计的序列、通用的结构、低成本和可生物降解性而受到关注。然而,设计具有高压电性的氨基酸和肽仍然是一个挑战。近日,南洋理工大学Pooi See Lee、新加坡卓越研究与技术企业学园Meital Reches、东北林业大学张卓介绍了一种通过侧链简单氟化得到的高压电氨基酸。
本文要点:
1) 作者设计了三种苯丙氨酸衍生物:Cbz-Phe、Cbz-Phe(4F)和Cbz-五氟-Phe。作者研究了氟化对自组装和压电性的影响,Cbz-Phe(4F)可以自组装成具有C2空间群的晶体,而Cbz-Phes和Cbz五氟-Phe形成聚集的自组装体。
2) 此外,Cbz-Phe(4F)晶体的压电系数明显高于Cbz-Phe和Cbz五氟-Phe,约为17.9 pm V−1。当被制造成压电纳米发电机时,它会产生≈2.4 V的开路电压。Cbz-Phe(4F)晶体可以作为一种柔性压电传感器,用于各种坚果的分类及其质量分类,包括那些小至单个南瓜籽的坚果,具有高灵敏度和高精度的分类和质量监测。
Tan Hu et.al Promoting Piezoelectricity in Amino Acids by Fluorination Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202413049
https://doi.org/10.1002/adma.202413049