剛度可調的材料可以根據特定的刺激（如溫度，濕度）改變其形狀和機械性能，在先進的工程領域具有較好的應用前景，但仍受限于石油基單體的使用和機械強度低等問題。木材作為一種可再生、來源廣泛的生物質材料，其次生壁S2層微纖絲天然取向結構為開發高強度木材提供了獨特優勢。
為了充分利用木材的結構優勢，南京林業大學周曉燕教授團隊報道了一種可持續且簡單的溶劑加工策略，將天然木材制備成具有優異力學性能和可塑性的異型木材。通過采用低表面張力、低粘度的潤濕試劑填充并覆蓋木材的粗糙結構，以此來降低軟化試劑向木材內部滲透的界面阻力，從而實現木材的均勻軟化。在此基礎上，利用水分蒸發產生的毛細力誘導定向微纖絲自發聚集，并通過周期性的保水和脫水同步實現木材形狀的可加工性和剛度的可調節性。異型木材的縱向抗拉強度和橫向抗拉強度分別達到557.59 ± 31.57 MPa，105.76 ± 13.63 MPa，比強度甚至超過一些金屬及合金材料。此外，經過10次變形循環后，異型木材的抗拉強度和抗折強度僅下降7.7%（抗拉強度）和10.1%（抗彎強度），證明了其出色的循環使用穩定性。通過形狀設計，重量僅為3.51 g的異型木材能夠支撐三個體重均為70 kg的成年人的重量，其抗壓強度可以達到5.04 MPa。這種優異的承載力和出色的抗疲勞性的融合，拓寬了異型木材在工程領域的應用潛力。
南京林業大學周曉燕教授團隊在國際知名期刊《ACS Nano》上在線發表題為“Shape and stiffness switchable hydroplastic wood with programmability and reproducibility”的研究論文（DOI: 10.1021/acsnano.3c06322）。材料院博士研究生張濤為第一作者，周曉燕教授、陳敏智副教授和蘇州大學周柯副教授為通訊作者。該成果得到了國家自然科學基金等科研項目資助。
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