胡良兵Nature Reviews Materials 综述：天然和工程木材的结构-性能-功能关系

痴迷文献

2020-05-05

木材是地球上最丰富的生物材料之一，树木在经过2.7亿年的不断进化后，其复杂的结构得到了优化。这种优化使木材具有高效的水分和养分运输、机械稳定性和耐久性。木材独特的材料结构和明显的各向异性赋予了它一系列显著的特性，为功能材料的设计提供了机会。

有鉴于此，马里兰大学胡良兵教授就如何通过结构工程、化学和热改性重新设计木材以改变其机械、流体、离子、光学和热学属性提供了材料和结构方面的观点。

文章要点

1）作者综述了木材的结构和组成，以及改性策略。然后，探讨了木材的内在特性，这些特性来源于木材的分层多孔、各向异性结构和木质纤维素成分。

2）作者总结了在木材结构设计、工程和应用等方面取得的研究成就，重点是了解通过不同的结构修饰赋予木材的机械、离子、流体、光学和热学性质。

3）作者重点介绍了先进的表征和计算模拟方法，用于揭示天然和改性木材的结构-属性-功能关系，以及为生物启发的合成设计提供信息。

4）最后，作者对使用木质材料以可持续的方式应对全球挑战的未来研究方向提出了一些观点。

Chen, C., Kuang, Y., Zhu, S. et al. Structure–property–function relationships of natural and engineered wood. Nat Rev Mater (2020).

DOI：10.1038/s41578-020-0195-z

https://doi.org/10.1038/s41578-020-0195-z