[发明专利]一种基于丝素纳米纤维带的多功能生物忆阻器的制备方法

权利要求书

1.一种基于丝素纳米纤维带的多功能生物忆阻器的制备方法，其特征是：利用线棒涂布机将混合悬浮液在导电层上涂膜得到复合丝素蛋白膜后，在复合丝素蛋白膜上制备电极层制得多功能生物忆阻器；

混合悬浮液由丝素纳米纤维带悬浮液与PEDOT:PSS或聚苯胺纳米片悬浮液共混而成，其中，丝素纳米纤维带的厚度为0.3-0.4 nm，结晶度为40-65%。

2.根据权利要求1所述的一种基于丝素纳米纤维带的多功能生物忆阻器的制备方法，其特征在于，线棒涂布机中的线棒由棒以及缠绕在棒表面的线组成，线的缠绕方向与棒的轴向垂直，棒的直径为10~15 mm，线的直径为40~70 μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于丝素纳米纤维带的多功能生物忆阻器的制备方法，其特征在于，混合悬浮液中，所有分散相的浓度之和为0.4~5wt%，丝素纳米纤维带与PEDOT:PSS或聚苯胺纳米片的质量比为1:5~5:1；丝素纳米纤维带的厚度为0.3~0.4 nm，宽度为26~28 nm，长度为80~500 nm，丝素纳米纤维带悬浮液的浓度为0.3~1.5wt%。

4.根据权利要求1或3所述的一种基于丝素纳米纤维带的多功能生物忆阻器的制备方法，其特征在于，丝素纳米纤维带悬浮液的制备过程为：将蚕茧脱胶后溶于预冷的氢氧化钠/尿素水溶液中反应后，进行透析、超声、离心和浓缩处理。

5.根据权利要求4所述的一种基于丝素纳米纤维带的多功能生物忆阻器的制备方法，其特征在于，氢氧化钠/尿素水溶液中氢氧化钠和尿素的质量分数分别为2~5 wt%和2~5wt%；预冷的温度为-20~-10 ℃；脱胶后的蚕茧与预冷的氢氧化钠/尿素水溶液的质量体积比为40~44g:1 L；反应的时间为3~4 d。

6.根据权利要求1所述的一种基于丝素纳米纤维带的多功能生物忆阻器的制备方法，其特征在于，导电层为ITO导电层、FTO导电层、石墨烯导电层、Ag导电层、Au导电层、Mg导电层或W导电层，导电层的厚度为50~200 nm；导电层由基底支撑，基底为PET膜或玻璃，基底的厚度为0.1~2 mm。

7.根据权利要求1所述的一种基于丝素纳米纤维带的多功能生物忆阻器的制备方法，其特征在于，涂膜的速率为40~120 mm/s，复合丝素蛋白膜的厚度为50~300 nm。

8.根据权利要求1所述的一种基于丝素纳米纤维带的多功能生物忆阻器的制备方法，其特征在于，制备电极层采用蒸镀或磁控溅射的方式；电极层为Ag电极层、Al电极层、Au电极层或Mg电极层，电极层的厚度为50~200 nm。

9.根据权利要求1所述的一种基于丝素纳米纤维带的多功能生物忆阻器的制备方法，其特征在于，多功能生物忆阻器由电极层、忆阻功能层和导电层顺序复合而成，忆阻功能层是由多条丝素纳米纤维带以及夹杂在其中的PEDOT:PSS或聚苯胺纳米片堆砌而成的复合丝素蛋白膜，所有的丝素纳米纤维带和PEDOT:PSS或聚苯胺纳米片沿同一方向取向。

10. 根据权利要求9所述的一种基于丝素纳米纤维带的多功能生物忆阻器的制备方法，其特征在于，多功能生物忆阻器的启动电压小于1V，开关比大于10⁵，数据保持时间大于10⁴ s，可擦写次数大于10⁴次。