Chitosan–2D nanocomposites: A convergence of nature, nanotech, and sustainability(壳聚糖- 2D纳米复合材料:自然、纳米技术和可持续性的融合)
[摘要] 天然生物聚合物与二维(2D)纳米材料的融合为设计多功能、可持续和高性能材料开辟了新的途径。壳聚糖是一种可生物降解和生物相容性的多糖,在生物医学和环境应用中具有重要的前景,但有机械强度弱、导电性差和功能多样性有限的局限。为了克服这些缺点,近期研究聚焦壳聚糖-2D纳米复合材料,其中包括石墨烯、MoS2和MXenes等材料。这些混合物通过强大的界面相互作用,显著增强了结构、热学、电学和生物学方面的性能。本综述系统地总结了先进的制造策略,包括溶液铸造、静电纺丝和逐层组装,并强调了它们对材料性能的影响。这些复合材料在组织工程、药物输送、抗菌涂层和环境修复等领域广泛应用。此外,还讨论了界面化学和纳米结构组织在产生功能效果中的作用。最后,指出与可扩展性、监管审批和生物安全相关的关键挑战,以及刺激响应系统和人工智能辅助材料设计等新兴方向,并强调了壳聚糖-2D纳米复合材料在纳米技术、生物技术和绿色创新方面作为下一代可持续材料的潜力。
[关键词] 壳聚糖;纳米复合材料;生物相容性;药物运输;组织工程学