2月8日，Nature在线发表了美国马里兰大学胡良兵教授和李腾教授研究团队关于超级木头的最新发现。该研究团队发现了一种简单有效的要领可以把原生木材直接处置成为一种超强超韧的高性能结构质料。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/nature25476

要领分为两步，首先去除木材中部门木质素，然后在100摄氏度的温度下进行压缩。通过简单的两步处置方式获得的超级木头的各项机械性能，包罗拉压弯强度、韧性、刚度、硬度、抗攻击性能等， 都超出原生木材10倍以上。其拉伸强度到达587 MPa，可以和钢材媲美；而比拉伸强度高达451 MPa cm^3/g，凌驾几乎所有的金属和合金质料，甚至包罗钛合金（244MPa cm^3/g）。马里兰大学的研究结果显示，超级木头100%源自原生木材，无任何添加物，加工要领适用于种种木材，而且在湿润环境下性能稳定。其机械性能超凡出众，而且具有环保特质和可再生性， 展示出超级木头作为未来结构质料之星的巨大潜力。

图1. 木材处置工艺及力学性能

图2. 天然木材和密实化木材结构表征

图3. 超凡出众的机械性能

图4.攻击强力试验

对于这一令人兴奋的结果，马里兰大学机械工程系李腾教授解释说：“实现超级木头高强度高韧性的本质源自我们发现的这种木材处置要领的巧妙设计。经过第一步部门去除原生木材中的木质素，使得我们在第二步的热压过程后实现木材的完全致密化。经过处置得到的超级木头最大限度的消除了原生木材中存在于多尺度的本征缺陷， 因而决定了超级木头的高强度；同时完全致密化有效促进了木材中的纤维素纳米纤维的有序排列水平和紧密度，从而极洪流平地增加了纤维素纳米纤维之间的氢键密度，导致在超级木头断裂过程中耗散大量的能量，因而实现高韧性。”

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对于这一研究结果的未来前景和应用，马里兰大学质料科学系胡良兵教授展望说：“人类在过去近万年里在建筑、家具以及其他结构质料应用中对木材的使用， 远远没有充实利用到木材中纤维素的优异机械性能。我们这项研究展示了超级木头在未来结构质料领域的巨大应用前景。超级木头有潜力在建筑、交通、航空航天领域里取代金属和聚合物，成为未来节能环保型高性能结构质料之星。”