[发明专利]一种改性丝素蛋白及其制备方法、忆阻器和应用

说明书

本发明公开了一种改性丝素蛋白及其制备方法、忆阻器和应用，其属于光电材料技术领域，该改性丝素蛋白的制备方法包括以下步骤：将5,6‑二羟基吲哚、聚甘油‑3和丝素蛋白溶液进行混合，得到前驱体溶液；将前驱体溶液进行热处理，得到改性丝素蛋白。本发明通过采用5,6‑二羟基吲哚和聚甘油‑3对丝素蛋白进行改性，可以显著提高丝素蛋白的柔韧性和介电性能；将该改性丝素蛋白作为忆阻器的基底，可以根据改性丝素蛋白的正负光电导效应，模拟人脑视皮层给光型和撤光型双极细胞，其具有较强的图像感知、原位存储、预处理和识别方面的能力。

技术领域

本发明涉及光电材料技术领域，具体是一种改性丝素蛋白及其制备方法、忆阻器和应用。

背景技术

经历了数十亿年的进化，对外界环境信息的感知、传递和处理成为生物视觉系统中最基本的东西。模拟人类视觉系统的结构和功能是人工智能视觉系统的两项基本任务，在今天甚至超出了人类视觉系统的能力。

然而，基于传统架构、硅技术、氧化物图像传感器和能耗的人工智能视觉系统在生物相容性、底层设备和硬件成本方面面临着巨大挑战。生物视觉系统主要由三个子系统组成，即视网膜感知外界光，视神经元传输可感知的光信号，视觉皮层处理视觉信息。受生物学启发的人工智能视觉系统包含一个用于感知视觉输入的光学传感器阵列、一个用于存储预处理的视觉数字信息的内存块，以及一个用于完成基于图像的计算任务的处理单元，例如图像分割、识别和分类。

其中，光电忆阻器是一种可以应用于神经形态视觉系统的常见元件，然而，目前的忆阻器存在耐久性和正负光电导特性较差等问题，其在图像感知、原位存储、预处理和识别方面的能力较弱，无法得到较好的推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性丝素蛋白及其制备方法、忆阻器和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种改性丝素蛋白的制备方法，其包括以下步骤：

将5,6-二羟基吲哚、聚甘油-3和丝素蛋白溶液进行混合，得到前驱体溶液；

将前驱体溶液进行热处理，得到改性丝素蛋白。

作为本发明的一个优选方案，所述丝素蛋白溶液的制备方法包括以下步骤：

取蚕茧，并对蚕茧进行脱胶处理后，再用溴化锂溶液进行溶解，并置于50-70℃的温度下进行反应，得到反应液；

将反应液进行透析处理后，再进行离心处理，从上清液中收集得到丝素蛋白溶液。

作为本发明的一个优选方案，脱胶处理的方法包括以下步骤：

将蚕茧置于浓度为0.05-0.5mol/L的碳酸钠溶液中煮沸。

作为本发明的一个优选方案，所述溴化锂溶液的浓度为6-12mol/L。

作为本发明的一个优选方案，所述将5,6-二羟基吲哚、聚甘油-3和丝素蛋白溶液进行混合，得到前驱体溶液的步骤，具体包括：

将5,6-二羟基吲哚、聚甘油-3和丝素蛋白溶液进行有序混合，并进行超声处理后，再静置处理，得到前驱体溶液。

作为本发明的一个优选方案，所述将前驱体溶液进行热处理，得到改性丝素蛋白的步骤，具体包括：

将聚氨酯胶带粘贴在亚克力板上，形成一空间；

将前驱体溶液倒入所述空间中，并置于95-99℃的温度下进行热处理，得到改性丝素蛋白基底。

作为本发明的一个优选方案，其特征在于，所述5,6-二羟基吲哚、聚甘油-3和丝素蛋白溶液的质量比为(0.02-0.05):(0.5-1.5):1000。

本发明实施例的另一个目的在于提供一种上述制备方法制得的改性丝素蛋白或改性丝素蛋白基底。