【百卅福工·聚力】我院教师发表高水平论文

天然木材具有各向异性与多级有序结构，是研发绿色轻质生物基超材料的优质天然原料。如何在保留木材定向结构的同时，实现低能耗、规模化制备，一直是该领域的重要难题。

近日，我院沈华杰副教授团队与西南林业大学邱坚教授团队联合开展研究，在农林科学领域国际权威期刊《Industrial Crops & Products》（SCI 一区 TOP，影响因子 6.5）发表题为《Partial deconstruction and functional reassembly of wood cell walls for ambient-pressure fabrication of ultralight anisotropic nanowood-derived metamaterials 》的高水平研究论文，标志着我院在先进生物质超材料方向研究取得重要突破。

该研究以天然轻木为原料，创新提出 “局部解构 — 功能重组”策略，通过可控脱木质素、碱活化与 PVA 浸润复合，实现细胞壁结构精准调控。团队采用常压风干替代传统高能耗干燥方式，大幅降低制备成本与能耗，为绿色规模化生产提供了新路径。所制备的纳米木材基超材料密度仅 30–40 kg・m⁻³，抗压强度达 4.97 MPa，可支撑超过自身重量 1000 倍的载荷，兼具优异循环稳定性、抗疲劳性与各向异性热管理性能，有效解决了超轻结构与力学强度难以兼顾的技术瓶颈。

此成果为轻质结构件、航空航天配套材料、节能建筑保温材料等领域提供了可持续的生物基解决方案，也为木材细胞壁多级结构精准设计与功能化重组提供了新理论与新方法。未来，团队将继续围绕高性能生物质功能材料开展深度研究，推动更多绿色先进材料成果落地应用。