木材的案例
木材也能焊接？木材焊接技術了解一下！
首先，在國內家具業界時而爆料因有毒物質（如甲醛）釋放而引起的糾紛，無任何物質添加的圓棒榫旋轉木材焊接技術能滿足國人對高質量家具生活品質的追求；
圓棒榫旋轉木材焊接強度與木材樹種有關，國外已在櫸木、桉木等硬闊葉材中開展了研究、應用，國內中高檔紅木家具中應用這一技術也可行；
對于人造板中應用木材焊接技術，國外已對刨花板、中密度纖維板、膠合板、定向刨花板等開展研究，對于圓棒榫旋轉木材焊接人造板家具可以進行嘗試；
在家具生產企業，可以對32mm系列孔加工設備進行適當改進，通過圓棒榫旋轉木材焊接技術來組裝家也是可行的。
展開 浙江農林大學一項研究讓木材仿生防水吸收輻射身價倍增
木材是建筑、裝修和家居常用的材料，如何讓木材具有耐水防腐蝕、趨磁吸收輻射等更優異的性能，從而滿足人們對住房更高的要求？
在浙江省自然科學基金的資助下，浙江農林大學副研究員孫慶豐承擔的自然科學基金重點項目“木材趨磁性的仿生形成機制研究”不久前通過了結題驗收，并且該研究成果已經吸引了省內外一些企業合作開發系列新型木材產品，即將推向市場。
近日，記者走訪了浙江農林大學，據孫慶豐介紹，蓮葉為何能夠滴水不染？候鳥為何能夠“千里遷徙”？海龜為何能夠“萬里洄游”？那是因為自然界的生物體經過數十億年的物競天擇、優勝劣汰，其結構與功能已趨至完美，實現了宏觀性能和微觀結構的有機統一。從大自然給予的啟發，向自然界學習，模仿自然界生物體功能中的某一方面，構筑相似甚至超越自然生物體功能的新型仿生材料，研究和構筑高性能的仿生智能材料是人類發展進程中的一個永恒課題。
當今社會大廈林立，汽車川流如梭，電線電纜縱橫交錯，空間中的鋼筋混凝土或鐵金屬材料和器具會將地球磁力變弱或屏蔽，易引起生物體各種生物機能的紊亂或使生物體出現異常行為。木材對于人體不足的磁氣具有自然補充的機能，可以促進自律神經活動，適宜的磁氣對減少高血壓、風濕癥、腎病等多種疾病的發生有重要影響。因此，木結構住宅和室內木材設置較多的微環境空間有利于人居健康。
如何提高木材的綜合利用率，改善木材的原有性能，擴大其應用范圍等方面的研究越來越受到重視。隨著納米科學與技術在各個領域取得令人矚目的成績，將木材科學與納米科學與技術相交叉融合，以制備高附加值多功能型無機納米木材復合新型材料，是木材科學領域日益受到重視的高新技術之一。將無機納米材料的優點與木材進行有機結合，改善和提高木材原有性能并賦予其新的特殊性能，使制備的材料同時具有木材特性和納米材料特性的雙重功能，將是解決當前木材短缺的重要方法之一。
展開 中國林科院木材所：創新研究！木材助力鋰金屬電池性能突破
受紋孔膜輸運調控機制和天然結構啟發，研究人員提出了天然木材納米結構用于優化鋰金屬負極離子分布和沉積行為的創新思路。中國林科院木材工業研究所呂建雄研究員團隊聯合浙江工業大學材料科學與工程學院陶新永教授團隊以及佐治亞理工學院化學與分子生物工程學院Yulin Deng教授團隊集結東北林業大學、北京林業大學以及中北大學的不同學科研究人員，首次實現了木材次生細胞壁中聚集體薄層（lamella）的精準剝離；所分離的聚集體薄層可作為固態電解質界面膜解決鋰離子濃度調控難題，實現了鋰金屬電池性能的優化，突破了制約鋰金屬電池壽命的技術瓶頸，使電池壽命增加75%以上。這項成果如果形成產業化，將產生巨大的經濟效益和社會效益。該研究以題為“Natural Wood Structure Inspires Practical Lithium-Metal Batteries”的論文發表在最新一期《ACS Energy Letters》上。
文章鏈接:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsenergylett.1c00629
圖1.木材紋孔膜結構作為鋰金屬電池陽極固態電解質界面膜的功能示意圖。
該研究從人工林杉木細胞壁S2層中分離出聚集體薄層，其長度、寬度可達1000mm以上且厚度僅為10nm，其內部為定向排列的纖維素分子，表面覆蓋有無定型木質素和半纖維素。
圖2. 從木材次生壁中分離聚集體薄層的示意圖及其表征。
由聚集體薄層制成的固態電解質界面膜可以調節鋰金屬的沉積和溶解，從而獲得穩定高效的鋰電池。
展開 《ACS Energy Lett.》中國林科院木材所：天然木材結構啟發的實用的鋰金屬電池
最近，中國林科院木材工業研究所呂建雄研究員團隊聯合浙江工業大學材料科學與工程學院陶新永教授團隊以及佐治亞理工學院化學與分子生物工程學院Yulin Deng教授團隊集結東北林業大學、北京林業大學以及中北大學的不同學科研究人員，首次實現了木材次生細胞壁中聚集體薄層（lamella）的精準剝離，并設計了天然木材結構的界面作為人工SEI。人工SEI在天然組裝的平行纖維素分子之間具有納米通道，可調節Li沉積的均勻性。同時，納米木材上相互連接的微孔和豐富的親硫基團促進了鋰離子的快速遷移。納米木保護的LMB在800個循環中提供了出色的容量，約為140 mAh·cm-2，平均庫侖效率高達99.6％。這種基于納米木的，高性能，可擴展的仿生SEI，具有離子通量調節功能，是解決實際LMB使用壽命短的有吸引力的解決方案。相關論文以題為“Natural Wood Structure Inspires Practical Lithium-Metal Batteries”的論文發表在《ACS Energy letters》期刊上。
【主圖導讀】
圖1.木材紋孔膜結構作為鋰金屬電池陽極固態電解質界面膜的功能示意圖。
圖2. 從木材次生壁中分離聚集體薄層的示意圖及其表征。
圖3.聚集體薄層調節鋰離子沉積示意圖及其表征。
圖4. 添加聚集體薄層前后的鋰金屬電池電化學性能表征。
參考文獻: doi/10.1021/acsenergylett.1c00629
版權聲明：「高分子材料科學」公眾號旨在分享學習交流高分子聚合物材料學等領域的研究進展。上述僅代表作者個人觀點。如有侵權或引文不當請聯系作者修正。
展開 
中科大Science子刊：輕質高強、防腐防火人工木材！
（A）樹脂聚合物的混合溶液；（B）取向冷凍和干燥后具有取向孔道結構的聚合物干膠；（C）固化后的樹脂基仿生木材；（D）酚醛樹脂基（上）和密胺樹脂基（下）仿生木材實物照片
圖2.仿生人工木材的照片、結構和力學性能。（A）酚醛樹脂基人工木材與微觀結構；（B）密胺樹脂基人工木材與微觀結構；（C）人工木材的力學性能與其他工程材料對比圖。
與天然木材相比，仿生人工木材最大的優勢在于其耐腐蝕性、隔熱和防火性能。研究中，由于選用熱固樹脂材料作為基體材料，所制備的仿生人工木材具有很好的防水、耐酸腐蝕的特點，在水和硫酸溶液中浸泡30天，其力學強度均沒有衰減。得益于其取向孔道結構和孔壁中復合的納米材料，與石墨烯復合的人工木材具有很好的徑向（垂直于孔道方向）隔熱效果，最低熱導率可達20.8 mW/mK（毫瓦每米每開爾文）。考慮到人工木材的高比強度（壓縮強度/密度），這種人工木材比其他工程材料和氣凝膠材料具有更好的實用性。
易燃性是天然木材在實際應用中面臨的最大問題，而防火阻燃則是人工木材最大的優點，通過復合不同的納米材料可以進一步提高其防火隔熱性能。這種人工木材具有很好的防火性能，在火焰引燃后能夠迅速自熄滅，這正是天然木材無法克服的缺點（圖3）。
圖3.人工木材的防火性能和巴爾杉木的易燃性對比。（a）CMF人工木材；（b）CPF人工木材；（c）CPF/GO復合木材；（d）巴爾杉木。
作為新型的仿生工程材料，其多功能性優于傳統的工程材料，這類人工木材有望代替天然木材，實現在苛刻或極端條件下的應用。此外，這種合成方法為制備和加工一系列高性能仿生工程材料提供了新思路，其功能的可設計性等優點將有助于拓寬該方法和制備的材料在多種技術領域中的應用。
展開 ：密實、自形成的炭層使阻燃木材結構材料成為可能
圖4 天然木材和致密木材的燃燒行為對比
(a) 外部熱通量為30 kW m-2時天然木材和致密木材的HRR曲線；
(b) 天然木材的燃燒行為示意圖；
(c) 致密木材的燃燒行為示意圖；
(d) 外部熱通量為30 kW m-2時天然木材和致密木材的點火時間；
(e) 外部熱通量為30 kW m-2時天然木材和致密木材的平均熱釋放率；
(f) 外部熱通量為30 kW m-2時天然木材和致密木材的有效燃燒熱。
圖5 天然木材和致密木材的抗壓強度對比
(a) 天然木材和致密木材樣品燃燒0 s時間后的壓縮試驗示意圖；
(b) 天然木材和致密木材樣品燃燒0 s時間后，對應的壓縮應與木材樣品壓縮位移的關系圖；
(c) 天然木材和致密木材樣品燃燒0 s時間后，天然木材和致密木材的抗壓強度對比；
(d) 天然木材和致密木材樣品燃燒60 s時間后的壓縮試驗示意圖；
(e) 天然木材和致密木材樣品燃燒60 s時間后，對應的壓縮應與木材樣品壓縮位移的關系圖；
(f) 天然木材和致密木材樣品燃燒60 s時間后，天然木材和致密木材的抗壓強度對比；
(g) 天然木材和致密木材樣品燃燒90 s時間后的壓縮試驗示意圖；
(h) 天然木材和致密木材樣品燃燒90 s時間后，對應的壓縮應與木材樣品壓縮位移的關系圖；
(i) 天然木材和致密木材樣品燃燒90 s時間后，天然木材和致密木材的抗壓強度對比；
(j) 燃燒不同時間后，天然和致密木材的抗壓強度的變化；
(k) 燃燒不同時間后用于壓縮試驗的木材樣品的照片。
展開 應用在射頻條件下木材干燥試驗過程中溫濕度和壓力監控系統中的光纖傳感器
隨著社會經濟的發展、人類文明的進步和居民生活水準的提高，對木材及其制品的數量和質量提出了越來越高的需求，對木材加工技術，包括掌握技術的人群也提出了越來越高的要求。尤其是近幾十年來，世界上木材資源的重點逐步從天然林向人工速生林轉移，針對新型木材原料的材性、加工和應用技術以及相慶的文化內涵都形成了新的技術范疇，對木材工業科技工作者提出了一系列新的研究課題。
木材干燥過程的實施：
1、預熱處理：預熱時，窯內溫度一般比基準同期規定的值略高或相對濕度根據木材的初含水率和應力狀態而定，預熱時間可根據樹種、木材厚度和最初溫度確定，一般從干燥窯內溫度、濕度達到規定值算起，預熱時間大約是：夏季為1—1.5h/cm（厚度），冬季1.5—2h/cm（厚度）。由預熱處理轉到干燥基準相當含水率階段，時間不得少于2h。目的：提高木材溫度，整體熱透，溫度均勻，促使木材內部水份重新分布，提高木材可塑性，防止木材開裂、變形，同時脫脂殺菌，提高尺寸穩定性。
2、木材干燥及中間處理：木材預熱后，關閉噴蒸，開啟排氣窗，使干濕球溫度緩降至干燥基準第一階段所需溫濕度，基準轉換應緩慢過度，否則會使木材表面水分強烈蒸發，當內層水分向表面蒸發擴散速度≠表面水分蒸發速度時，產生木材開裂等干燥缺陷。在調節和控制窯內介質狀態時，適時適量開關進排氣道。在任何情況下，都決不允許打開進排氣窗而進行噴蒸。對難干材或厚板在干燥過程要適時進行對木材進行噴蒸處理，削弱含水率梯度，使之存在的應力趨于緩和，避免木材出現破壞應力而產生內裂。中間處理的時機，次數與時間根據具體情況確定。中間處理的介質狀態是：溫度略高于干燥基準上相應的含水率階段規定的溫度或相當，相對溫度和木材當時的含水率相平衡，處理時間可按每1cm厚度噴蒸1h，維持1-1.5h計算。
展開 中國林科院木材所《ACS Energy letters》：木材聚集體創新研究助推鋰金屬電池性能突破！
受紋孔膜輸運調控機制和天然結構啟發，研究人員提出了天然木材納米結構用于優化鋰金屬負極離子分布和沉積行為的創新思路。中國林科院木材工業研究所呂建雄研究員團隊聯合浙江工業大學材料科學與工程學院陶新永教授團隊以及佐治亞理工學院化學與分子生物工程學院Yulin Deng教授團隊集結東北林業大學、北京林業大學以及中北大學的不同學科研究人員，首次實現了木材次生細胞壁中聚集體薄層（lamella）的精準剝離；所分離的聚集體薄層可作為固態電解質界面膜解決鋰離子濃度調控難題，實現了鋰金屬電池性能的優化，突破了制約鋰金屬電池壽命的技術瓶頸，使電池壽命增加75%以上。這項成果如果形成產業化，將產生巨大的經濟效益和社會效益。該研究以題為“Natural Wood Structure Inspires Practical Lithium-Metal Batteries”的論文發表在最新一期《ACS Energy letters》上。
圖1.木材紋孔膜結構作為鋰金屬電池陽極固態電解質界面膜的功能示意圖。
該研究從人工林杉木細胞壁S2層中分離出聚集體薄層，其長度、寬度可達1000μm以上且厚度僅為10nm，其內部為定向排列的纖維素分子，表面覆蓋有無定型木質素和半纖維素。
圖2. 從木材次生壁中分離聚集體薄層的示意圖及其表征。
由聚集體薄層制成的固態電解質界面膜可以調節鋰金屬的沉積和溶解，從而獲得穩定高效的鋰電池。以聚集體薄層保護的Li金屬電極制備鋰對稱電池，其電壓遲滯僅為32 mV，且表現出極佳的循環穩定性。
展開 考慮溫度影響的vumat子程序在木材受火后強度分析中的應用
木結構在火災作用下，木材的化學成分及物理特性會發生復雜的變化，導致其力學性能的改變，木構件承載能力降低。本文編寫了考慮溫度影響的木材本構vumat子程序，并對子程序的正確性進行了驗證。
木材是一種復雜的各向異性復合材料，可以分為三個方向，即縱向順紋(L)、徑向橫紋(R)、弦向橫紋(T)。其復雜的本構關系主要體現為在拉或剪力作用下發生 脆性破壞，而在壓力作用下發生塑性變形，且在橫紋壓力作用下變形較大，同時拉壓強度不相等。
屈服準則
木材是各向異性材料，且L、R、T三個方向的拉壓屈服強度不一樣，屬于拉壓非對稱材料。為了準確地預測木材的失效需要選擇合適的各向異性屈服準則，目前常用的各向異性屈服準則有：Hill準則，Hosford準則，Yamada-Sun屈服準則等。本采用Hashin準則作為木材的屈服準則
損傷演化準則
本文木材本構關系模型定義了兩種不同的損傷演化模型，受壓延性破壞采用理想彈塑性模型，受拉脆性破壞采用線彈性軟化模型.引入損傷變量D來描述木材的受損狀態。
溫度影響
木材隨著溫度的升高，發生不同程度的炭化，其強度、彈性模量、斷裂能也隨之發生變化。本文考慮了溫度對木材的模量、強度的影響，并且認為溫度對拉壓性能產生的影響不同。
根據上述相關理論編寫了abaqus vumat子程序，并通過單胞模型對子程序進行驗證。
下圖為不同溫度下單向拉壓結果
下圖為三點彎曲載荷下的破壞行為
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展開 【見多識廣】木材也能焊接？這是新技術嗎？
首先，在國內家具業界時而爆料因有毒物質（如甲醛）釋放而引起的糾紛，無任何物質添加的圓棒榫旋轉木材焊接技術能滿足國人對高質量家具生活品質的追求；
圓棒榫旋轉木材焊接強度與木材樹種有關，國外已在櫸木、桉木等硬闊葉材中開展了研究、應用，國內中高檔紅木家具中應用這一技術也可行；
對于人造板中應用木材焊接技術，國外已對刨花板、中密度纖維板、膠合板、定向刨花板等開展研究，對于圓棒榫旋轉木材焊接人造板家具可以進行嘗試；
在家具生產企業，可以對32mm系列孔加工設備進行適當改進，通過圓棒榫旋轉木材焊接技術來組裝家也是可行的。
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展開 木材三維彈塑性本構子程序開發
問題介紹
木材的本構模型是采用連續體單元建模模擬木材彈塑性響應的基礎，然而木材復雜的力學性質常常為其本構模型的建立帶來困難。木材力學性質的復雜性主要表現在：
不同方向的強度值和剛度值各不相同；
2. 同一方向的抗拉強度和抗壓強度之間存在差異；
3. 不同形式荷載作用下材料的響應不同，壓力作用下材料的表現以延性為主， 而拉力和剪力作用下材料的破壞呈脆性。
木材在復雜應力狀態下的彈塑性本構模型。以經典彈塑性力學為框架，該本構模型建立在如下四個基本假設的基礎之上：
木材在彈性階段是理想的橫觀各向同性材料；
2. 材料的屈服符合簡化的 Hashin 屈服準則；
3. 材料在受拉和受剪屈服之前是理想線彈性的，屈服之后進入塑性流動階段；
4. 材料受壓初始屈服之前是理想線彈性的，屈服之后進入應變硬化階段，隨 著屈服面的轉移到達最終屈服面后進入完全的塑性流動。
二。子程序編寫流程
本工作室在三維hashing模型的基礎上，利用Abaqus軟件平臺，開發了完整的木材的彈塑性本構umat子程序，包含木材完整的彈性、塑性、強化以及軟化階段。編寫子程序的流程如下：
三。結果驗證
通過如下圖的木材模型進行驗證：
該模型在受壓、受剪及受拉的工況下，應力應變曲線如下所示：
該子程序還有以下特征：
能計算靜力非線性
2. 收斂性好
3. 能計算復雜應力狀態
附件為本子程序參考的文獻，供大家學習探討~
2. 木材的力學性質試驗研究及數值模擬方法.pdf
最后，大家有關于Abaqus二次開發的相關需求可以添加管理員扣扣：3045552826，微信：CAE320，同時也歡迎大家關注“320科技工作室”的微信公眾號，掃一掃二維碼即可關注~~
展開 
Mater.》透明木材納米復合材料的便捷加工，具有結構顏色的等離子納米顆粒
【科研摘要】
木材是一種生態友好且豐富的基材，并且可以通過大規模納米技術進行功能化。但是，木材中的分層結構和相互連接的纖維阻礙了納米粒子向木材中的滲透。最近，
瑞典皇家理工學院
Lars A. Berglund
教授
團隊用金和銀鹽對脫木素的木材浸漬，這是通過微波輔助合成原位還原為等離激元納米顆粒。
透明生物復合材料由具有結構顏色的承重材料形式的含納米顆粒的木材制成。
著色源自納米粒子表面等離激元，其需要低尺寸的分散性和粒子分離。脫木素的木材充當綠色還原劑和納米顆粒所附著的增強支架，從而預先設計了它們在纖維“管”表面上的分布。
使用掃描透射電子顯微鏡（
STEM），能量色散光譜（EDS）和拉曼顯微鏡對納米級結構進行研究，以確定粒徑，粒徑分布以及結構與性質之間的關系。光學特性，包括對偏振光的響應，是特別令人關注的。
相關論文以題為
Facile Processing of Transparent Wood Nanocomposites with Structural Color from Plasmonic Nanoparticles
發表在《
C
hemistry of Materials
》上。
【主圖導讀】
圖
1.
（a）結構化的TW處理的示意圖：脫木質的木材中浸入了金屬鹽（銀或金），這些金屬鹽通過微波輔助合成原位還原成等離子體納米顆粒。然后將含納米顆粒的基材浸入單體中，并固化成具有結構顏色的TW復合材料。（b）輕木，脫木素的基材，銀的基材，金的基材，（c）Ag-TW和（d）Au-TW的照片。
圖
2. Ag-TW和Au-TW的光學特性：
（a）總透射率和（b）偏振分裂比。
展開 基于Hashin準則的木材受火后強度分析
木結構在火災作用下，木材的化學成分及物理特性會發生復雜的變化，導致其力學性能的改變，木構件承載能力降低。本文編寫了考慮溫度影響的木材本構vumat子程序，并對子程序的正確性進行了驗證。
木材是一種復雜的各向異性復合材料，可以分為三個方向，即縱向順紋(L)、徑向橫紋(R)、弦向橫紋(T)。其復雜的本構關系主要體現為在拉或剪力作用下發生 脆性破壞，而在壓力作用下發生塑性變形，且在橫紋壓力作用下變形較大，同時拉壓強度不相等。
屈服準則
木材是各向異性材料，且L、R、T三個方向的拉壓屈服強度不一樣，屬于拉壓非對稱材料。為了準確地預測木材的失效需要選擇合適的各向異性屈服準則，目前常用的各向異性屈服準則有：Hill準則，Hosford準則，Yamada-Sun屈服準則等。本采用Hashin準則作為木材的屈服準則
損傷演化準則
本文木材本構關系模型定義了兩種不同的損傷演化模型，受壓延性破壞采用理想彈塑性模型，受拉脆性破壞采用線彈性軟化模型.引入損傷變量D來描述木材的受損狀態。
溫度影響
木材隨著溫度的升高，發生不同程度的炭化，其強度、彈性模量、斷裂能也隨之發生變化。本文考慮了溫度對木材的模量、強度的影響，并且認為溫度對拉壓性能產生的影響不同。
根據上述相關理論編寫了abaqus vumat子程序，并通過單胞模型對子程序進行驗證。
下圖為不同溫度下單向拉壓結果
下圖為三點彎曲載荷下的破壞行為
展開 Mater.》透明木材納米復合材料的便捷加工，具有結構顏色的等離子納米顆粒
【科研摘要】
木材是一種生態友好且豐富的基材，并且可以通過大規模納米技術進行功能化。但是，木材中的分層結構和相互連接的纖維阻礙了納米粒子向木材中的滲透。最近，
瑞典皇家理工學院
Lars A. Berglund
教授
團隊用金和銀鹽對脫木素的木材浸漬，這是通過微波輔助合成原位還原為等離激元納米顆粒。
透明生物復合材料由具有結構顏色的承重材料形式的含納米顆粒的木材制成。
著色源自納米粒子表面等離激元，其需要低尺寸的分散性和粒子分離。脫木素的木材充當綠色還原劑和納米顆粒所附著的增強支架，從而預先設計了它們在纖維“管”表面上的分布。
使用掃描透射電子顯微鏡（
STEM），能量色散光譜（EDS）和拉曼顯微鏡對納米級結構進行研究，以確定粒徑，粒徑分布以及結構與性質之間的關系。光學特性，包括對偏振光的響應，是特別令人關注的。
相關論文以題為
Facile Processing of Transparent Wood Nanocomposites with Structural Color from Plasmonic Nanoparticles
發表在《
C
hemistry of Materials
》上。
【主圖導讀】
圖
1.
（a）結構化的TW處理的示意圖：脫木質的木材中浸入了金屬鹽（銀或金），這些金屬鹽通過微波輔助合成原位還原成等離子體納米顆粒。然后將含納米顆粒的基材浸入單體中，并固化成具有結構顏色的TW復合材料。（b）輕木，脫木素的基材，銀的基材，金的基材，（c）Ag-TW和（d）Au-TW的照片。
圖
2. Ag-TW和Au-TW的光學特性：
（a）總透射率和（b）偏振分裂比。
展開 南方科技大學任富增課題組《AFM》：源于仿生的高度各向異性、超強且具有骨傳導性的礦化木材水凝膠復合材料，用于骨修復
最近，南方科技大學任富增課題組受天然骨和木材精巧、有序、定向的多尺度多級結構啟發，提出了一種“從木材到人工骨”的仿生設計策略，該策略將具有良好生物相容性的水凝膠真空浸漬到脫木質素的木材模板中，再原位礦化羥基磷灰石（HAp）納米晶體，得到了一種高度各向異性、超強且具有骨傳導性的水凝膠復合材料，可用于骨缺損修復。該研究成果以Bioinspired Highly Anisotropic, Ultrastrong and Stiff, and Osteoconductive Mineralized Wood Hydrogel Composites for Bone Repair為論文題目發表在Advanced Functional Materials（DOI: 10.1002/adfm.202010068）上。
圖1. 基于天然骨和木材制備各向異性水凝膠復合材料的設計策略。(a)骨骼組織各向異性的多層組裝結構示意圖；（b）水凝膠復合材料的制備方法及微觀結構示意圖。
研究者們通過對復合水凝膠的微觀形貌、物相及結構進行研究后發現，脫木質素處理保留了天然木材纖維的高取向度，并創造了供水凝膠滲透的多孔結構。真空浸潤可將海藻酸鹽水凝膠均勻填充在纖維的間隙。原位礦化的羥基磷灰石納米晶體主要沉積在海藻酸鹽水凝膠上，并沿著纖維骨架取向排列，均勻分布于復合水凝膠基體中。
圖2.
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