7月22日，化材學(xué)院林業(yè)工程學(xué)科生物質(zhì)仿生智能研究團(tuán)隊(duì)在材料科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際頂尖期刊《Prog. Mater Sci.》（中科院1區(qū)Top，IF=37.4）在線(xiàn)發(fā)表題為“Intelligent designs from nature: biomimetic applications in wood technology”（木材仿生智能科學(xué)與技術(shù)）的綜述論文。第一作者是該團(tuán)隊(duì)博士陳逸鵬，通訊作者為東北林業(yè)大學(xué)李堅(jiān)院士、浙江農(nóng)林大學(xué)沈曉萍副教授和孫慶豐教授。浙江農(nóng)林大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院為該論文第一單位和通訊作者單位。
該綜述論文全面總結(jié)闡釋了近期在生物仿生木材制品領(lǐng)域的研究進(jìn)展，通過(guò)融合納米技術(shù)、分子生物學(xué)、界面化學(xué)以及物理建模等先進(jìn)技術(shù)，模仿并構(gòu)筑具有獨(dú)特功能的自然生物結(jié)構(gòu)。從生物仿生的視角出發(fā)，深入解構(gòu)自然現(xiàn)象和生物結(jié)構(gòu)，探究組成和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、構(gòu)效機(jī)制和重構(gòu)策略，建立木基生物仿生功能/智能材料的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。通過(guò)借鑒自然界和木材中固有智能行為和獨(dú)特結(jié)構(gòu)的啟示，探討了用于加工仿生木材復(fù)合材料的技術(shù)手段，旨在實(shí)現(xiàn)木材的自增值（如超疏水木材、分級(jí)結(jié)構(gòu)木材、磁性木材）、自修復(fù)、自學(xué)習(xí)（如氣凝膠型木材）以及環(huán)境適應(yīng)性（如熱響應(yīng)、光響應(yīng)、pH響應(yīng)木材等）。木材仿生智能科學(xué)為多種木材加工技術(shù)提供了全新的理念、設(shè)計(jì)方法和組合途徑，通過(guò)化學(xué)處理、物理加工以及生物加工，賦予木材全新的功能和智能響應(yīng)能力。
木材仿生智能科學(xué)示意圖
生物質(zhì)仿生智能科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)圍繞木材仿生智能科學(xué)研究，近期已連續(xù)發(fā)表系列高質(zhì)量國(guó)際學(xué)術(shù)論文，包括木材分級(jí)結(jié)構(gòu)解譯及2D多功能平臺(tái)構(gòu)建（ACS Nano, 2023, 17: 12663?12672，IF=17.1）、木質(zhì)纖維重構(gòu)的可穿戴“類(lèi)森林織品”（ACS Nano, 2023, DOI: 10.1021/acsnano.3c00820，IF=17.1）、氫鍵-共價(jià)鍵順序橋接的高溫EM-IR雙隱身強(qiáng)韌薄膜（SmartMat, 2023, e1207，IF=20.4；Chem. Eng. J., 2023, 468: 143661，IF=15.1）等，證明了木材仿生智能科學(xué)在材料科學(xué)和工程中的原則和技術(shù)指導(dǎo)意義，實(shí)現(xiàn)了從納米到宏觀(guān)層次上對(duì)材料結(jié)構(gòu)層次的自然引導(dǎo)控制。
木材分級(jí)結(jié)構(gòu)解譯及2D多功能平臺(tái)構(gòu)建示意圖
類(lèi)森林紡織品示意圖
（化材學(xué)院 謝秀琴）
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