雖然可持續(xù)生長的木材可以成為一種經(jīng)濟(jì)環(huán)保的建筑材料，但其相對較低的抗拉強(qiáng)度限制了其潛在應(yīng)用。不過，由于一種用于制造超強(qiáng)木材的新型自致密化技術(shù)，這種情況可能很快就會改變。單根木纖維主要由纖維素和一種稱為木質(zhì)素的粘合劑材料組成。這種混合物形成了本質(zhì)上是一根長空管（即纖維）的管壁，它在較大的一塊木材內(nèi)縱向延伸。管內(nèi)的空腔稱為管腔，它限制了木材的強(qiáng)度。

盡管傳統(tǒng)木材（如圖）已廣泛應(yīng)用于建筑施工，但它的作用還遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期

南京大學(xué)的一個(gè)研究小組最近著手通過開發(fā)新工藝來解決這一缺陷。

首先將一塊木塊放入氫氧化鈉（堿液）和亞硫酸鈉的混合物中煮沸，去除部分木質(zhì)素。然后，將木塊浸入加熱的氯化鋰鹽和二甲基乙酰胺溶劑混合物中。這會導(dǎo)致纖維素（和剩余的木質(zhì)素）膨脹，向內(nèi)膨脹以填充管腔。

最后一步是，將處理過的木材放在室溫下風(fēng)干 10 小時(shí)。在此過程中，木材會從四面八方均勻向內(nèi)收縮，但仍保持其原有的長度。

該圖說明了自密化木材（右上）與傳統(tǒng)壓縮木材（左下）之間的差異

據(jù)稱，這種材料具有“超高”的抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和沖擊韌性，遠(yuǎn)高于天然木材。它甚至超過了用傳統(tǒng)方法壓縮的木材，傳統(tǒng)方法中纖維只是在一個(gè)方向上被機(jī)械壓平。

與其他均勻致密化木材的方法不同，它不需要耗能的熱壓工藝。人們希望，一旦該技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展，自致密木材可以作為建筑施工和其他可能應(yīng)用領(lǐng)域中傳統(tǒng)金屬的替代品。

該項(xiàng)研究由黃大方和李杰領(lǐng)導(dǎo)開展，其論文最近發(fā)表在《生物資源與生物制品雜志》上。