社会的发展日新月异,人类的进步有目共睹,但随之而来的是地球上石油和煤炭等石化资源的日益枯竭、二氧化碳排放量的增加以及全球气候的变暖等诸多问题。为减缓发展过程中的负面影响,在材料的研究领域,科学家们开始把目光更多地投向天然高分子材料例如蚕丝、纤维素和大豆蛋白等等。天然高分子材料是大自然赋予人类的宝贵财富,来源广泛,价格低廉且环境友好,在当今可持续发展和绿色低碳经济的大环境下具有相当可观的利用价值。蚕丝是人类最早利用的动物纤维之一,由于其柔软、富有光泽、透气性好、穿着舒适并兼具高弹性等优点而被誉为“纤维皇后”,大多被应用于纺织领域。我国是蚕丝生产的大国,从古代的“丝绸之路”开始就因蚕丝而闻名世界了。随着当代科学技术的不断发展,人们发现蚕丝不但可以作为织物,还能够在生物医药材料、仿生材料、纳米材料和光电材料等领域发挥重要的作用。再生丝素蛋白是指蚕丝经脱胶、溶解和透析等工序获取丝素蛋白。本论文从考察水分对于再生丝素蛋白膜力学性能的影响入手,通过预拉伸的方法,成功的制备了力学性能优异的再生丝素蛋白膜。同时,考察了紫外光对于丝素蛋白材料表面亲疏水性能的影响,并成功制备了具有图案化的超疏水/亲水表面的再生丝素蛋白材料。首先我们以再生丝素蛋白膜为研究对象,使用LiBr溶解、透析,然后经过浓缩得到浓度为6%的再生丝素蛋白水溶液,通过浇铸成膜的方法,制备了再生丝素蛋白膜。然后,利用乙醇/水体系可以使得丝素蛋白的构象发生从无规线团和螺旋结构向β-折叠的转变,制备了水不溶的再生丝素蛋白膜。通过拉伸测试的方法考察了不同相对湿度下再生丝素蛋白膜的力学性能,包括强度、杨氏模量和断裂应变,并通过TGA确定不同湿度下再生丝素蛋白膜的含水量,从而确立了再生丝素蛋白膜的含水量和力学性能之间的关系。结果显示,含水量的增加会可以使得再生丝素蛋白膜的强度和杨氏模量逐步降低,而断裂伸长率同时有所增加。这表明随着再生丝素蛋白膜水含量的增加,其非结晶区域的链段活动性逐步增加,使得再生丝素蛋白膜的力学特征由脆性到韧性的转变。而DSC的测试结果表明,紧密结合水对于再生丝素蛋白膜力学性能的转变起到了关键的作用。在适当的条件下,使得高分子链段获得一定的运动能力,然后进行拉伸取向。这是一种提高高分子材料力学性能的常用方法。前面的研究表明水分子可以提高丝素蛋白分子链段活动能力,因此,我们利用水对再生丝素蛋白膜进行溶胀,然后通过预拉伸而后干燥的方法获得了具有优异综合力学性能的再生蚕丝蛋白膜。经过拉伸以后的丝素蛋白膜,在沿预拉伸的方向上的断裂强度、断裂伸长率和断裂能分别达到169 MPa、34.9%和38.9 kJ kg-1,与未经拉伸以前的90 MPa、5.1%和2.1 kJ kg-1相比,有了很大的提高。同时,通过WRXD、SAXS和DMA等方法,我们对于其增强机理进行了初步的探索。我们考察了紫外光对于丝素蛋白膜的润湿性的影响,结果发现紫外光的照射可以使得水和丝素蛋白膜的静态接触角随照射时间的增长而降低,最终达到超亲水的状态。并且通过X射线光电子能谱表征了紫外光照以后膜表面的元素组成和化学基团的变化,发现亲水性的羧基等含量的增加是再生丝素蛋白膜浸润性增加的主要原因。同时,再生丝素蛋白膜的超亲水性具有一定的时效性,如果材料在室温条件下在空气中放置,其接触角会逐渐增加,当增加到25°左右(需30天)以后继续放置直到三个月则接触角没有明显变化。随后,通过二氧化硅小球的原位引入,提高了再生丝素蛋白支架的粗糙度,同时进行表面活性剂的涂覆,得到了超疏水的表面。最后,在遮掩膜存在的情况下进行紫外光的照射,使得样品表面的部分区域表面能降低,从而达到了部分区域的超亲水化。综上,我们可以通过控制紫外光遮掩膜的图案,得到图案化的超疏水／亲水的表面。同时,我们制备了超疏水的天然蚕丝布,并对于细胞在其上的生长进行了初步探索。