天然木材的独特平行孔道结构赋予其轻质高强的特点,有关仿木头结构的研究一直是国际上仿生材料研究领域的热点之一。

8月,记者从中国科学技术大学获悉,该校俞书宏团队通过冰晶诱导自组装和热固化相结合的新技术,以传统酚醛树脂或密胺树脂为基体材料,成功研制了一系列具有类似天然木材取向孔道结构的新型仿生人工木材,相关成果已于8月10日发表在《科学进展》上。

据介绍,该系列仿生人工木材的结构(孔壁厚和孔尺寸)具有很好的可调控性,而且还可以复合多种纳米材料以制备多功能复合人工木材,简单高效,容易放大生产。

值得一提的是,这种人工木材具有突出的机械性能,力学强度优于已开发的多种仿木结构的陶瓷材料,且与天然木材性能相当,其最大优势在于其耐腐蚀性、隔热和防火性能。同时由于人工木材具有很高的比强度(即强度/密度),这种人工木材比其他工程材料和气凝胶材料具有更好的实用性。

专家称,作为一种新型的仿生工程材料,其多功能性优于传统的工程材料,这类人工木材有望代替天然木材,实现在苛刻或极端条件下的应用。

此外,这种合成方法为制备和加工一系列高性能仿生工程材料提供了新的思路,其功能的可设计性等优点将有助于拓宽该方法和制备的材料在多种技术领域中的应用。