在輕柔和堅(jiān)固之間取得恰到好處的平衡，輕木是制作從模型飛機(jī)到全尺寸風(fēng)力渦輪機(jī)葉片的任何選擇材料。美國(guó)和中國(guó)的科學(xué)家通過化學(xué)和物理處理劫持其天然結(jié)構(gòu)，將其轉(zhuǎn)化為能夠承受反復(fù)壓縮和其他極端機(jī)械條件的“木碳海綿”，為輕木開辟了新的可能性領(lǐng)域。

“我們的研究結(jié)果表明，通過化學(xué)處理和碳化過程可以使剛性和不可壓縮的輕木可高度壓縮，產(chǎn)生的木碳海綿具有機(jī)械可壓縮性和抗疲勞性，電響應(yīng)靈敏度超過大多數(shù)報(bào)道的可壓縮碳質(zhì)材料，”高級(jí)作者Liangbing Hu，馬里蘭大學(xué)帕克分校(UMD)的A. James Clark工程學(xué)院的納米工程師和材料科學(xué)家。“由于這種木碳海綿完全由天然木材制成，采用簡(jiǎn)單且具有成本效益的方法，因此與碳納米管或石墨烯等流行的選擇相反，源材料也具有極高的可再生性和可持續(xù)性。”

作者通過使用常見的化學(xué)物質(zhì)來(lái)破壞堅(jiān)硬的半纖維素和木質(zhì)素纖維，從而維持木炭的正常細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，然后將處理過的木材加熱到1,000?C，從而實(shí)現(xiàn)木碳海綿的可彎曲但有彈性的結(jié)構(gòu)。將有機(jī)材料單獨(dú)轉(zhuǎn)化為碳。該過程的凈效果是塌陷了輕木和其他木材微觀結(jié)構(gòu)中典型的重復(fù)的，規(guī)則的矩形口袋，并用一堆波狀，互鎖的拱狀碳片代替它們，胡片比作胡子之間的十字架。盤簧和蜂窩狀。

而正常的碳化木材，僅從加熱步驟中獲得，沒有任何化學(xué)改性，是如此脆弱，以至于任何合理的施加力都不可逆地將其粉碎成灰塵和灰塵，木碳海綿經(jīng)受住了大量的壓縮并在變形前連續(xù)進(jìn)行10,000次試驗(yàn)反彈這樣的表現(xiàn)最初讓研究團(tuán)隊(duì)感到驚訝，研究團(tuán)隊(duì)也是由馬里蘭大學(xué)帕克分校的機(jī)械工程師Teng Li和華中科技大學(xué)(中國(guó))的電氣工程師Jia Xie領(lǐng)導(dǎo)的。 。

在對(duì)海綿進(jìn)行進(jìn)一步的機(jī)械和電氣測(cè)試后，研究人員能夠?qū)⑵渲幸黄尤氲竭m合人體手指附著的應(yīng)變傳感器原型中，這種材料適用于可穿戴健身或健康監(jiān)測(cè)電子設(shè)備。

研究人員認(rèn)為，木碳海綿材料也可以用于水凈化設(shè)備和能量?jī)?chǔ)存和對(duì)話技術(shù)，如超級(jí)電容器和可充電電池。“豐富的應(yīng)用說明了一種策略的價(jià)值，該策略通過從其他自然結(jié)構(gòu)和來(lái)源中汲取靈感，探索天然材料(如樹木)的潛在隱患，”胡說。