近日，南京林業(yè)大學(xué)青年教師李穗奕作為第一作者在Advanced Materials期刊發(fā)表題為“Wood Hydroplasticization Toward Ultra-Strong and Self-Densified Complex Structures”的研究成果。南京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院青年教師李穗奕、碩士研究生王洋以及加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)博士研究生萬章敏為論文共同第一作者，南京林業(yè)大學(xué)夏常磊教授和加拿大英屬哥倫比亞大學(xué)Orlando J. Rojas教授為共同通訊作者。

在“雙碳”戰(zhàn)略背景下，合理利用生物質(zhì)資源，發(fā)展綠色環(huán)保的輕質(zhì)高強(qiáng)材料具有重要意義。然而，天然木材可塑性差、力學(xué)性能有限，難以滿足現(xiàn)代工程的應(yīng)用需求，通常需通過熱壓密實(shí)化進(jìn)行改性，但要同時(shí)實(shí)現(xiàn)塑性成型與結(jié)構(gòu)強(qiáng)化仍面臨巨大挑戰(zhàn)。針對(duì)這一問題，該研究提出了一種無需機(jī)械熱壓的木材水塑性加工新技術(shù)。通過在部分脫木素木材骨架內(nèi)構(gòu)建纖維素交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使纖維素纖維間形成動(dòng)態(tài)可逆氫鍵，進(jìn)而調(diào)控動(dòng)態(tài)可逆氫鍵和微納結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)塑性成型和自密實(shí)強(qiáng)化。該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)木材的超高力學(xué)強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度均接近500MPa，顯著優(yōu)于鋼材和鋁合金等傳統(tǒng)工程材料。該成果極大拓展了高性能木質(zhì)材料的應(yīng)用范圍，有望在輕質(zhì)結(jié)構(gòu)部件、汽車內(nèi)飾和體育器材等領(lǐng)域替代金屬和工程塑料，促進(jìn)低質(zhì)木材的高值化利用。