蚕丝材料是一种典型的天然高分子材料,蚕丝材料不仅具有良好的生物相容性,而且具有优异的机械性能和可控的降解速率,因而在生物医学领域有着广泛的应用。在蚕丝材料优良性能的基础上,对蚕丝材料进行光学功能化可以赋予其特定的光学性能,可以为新一代柔性器件的设计与制备提供更加丰富的选择。本论文采用介观材料自组装的方法,向丝素蛋白蚕丝支架上组装了稀土上转换纳米颗粒,首次制备了上转换功能化的蚕丝支架。研究了上转换纳米颗粒的表面羟基修饰对生物支架的结构,光学,力学和生物性能的影响,发现表面包有PEG和SiO2的上转换纳米颗粒可以与丝素蛋白中的羰基产生相互作用,从而使蚕丝支架具备均匀、稳定的上转换荧光功能。增加体系中上转换纳米颗粒的含量,会使丝素蛋白的二级结构发生由β折叠向无规卷曲的转变,支架的力学性能也略有下降,这对应着体系中结晶度的降低。但上转换纳米颗粒对支架性能的整体影响不大,支架仍基本保持丝素蛋白的原有性能,具有良好的机械强度和生物相容性。在近红外光的激发下,可以实现对蚕丝支架材料实时、无损伤、高效的成像监测,这对支架材料的体内定位、追踪和检测具有重要价值。另一方面,本论文利用二芳基乙烯化合物独特的光致异构转变特性,将含有Si02表面修饰的上转换纳米颗粒、二芳基乙烯化合物以及丝素蛋白溶液混合,赋予制得的薄膜可被近红外光调控的光致变色性能。在光学信息存储过程中,使用紫外光照射可以在器件上进行初始信息输入;通过近红外激发上转换荧光,可以间接触发二芳基乙烯化合物的光致变色,进而实现在器件上的信息编辑;最终通过编辑前后数据点的比对可以实现存储信息读取。此外,得益于蚕丝材料良好生物相容性和柔韧性,制得的复合薄膜可用于制备可植入或可穿戴的柔性光学存储器件。