研究开发创造坚固的“可塑”木材材料的技术

重塑一块木头可能会让人联想到木雕或削木，但最近的追求是试图打破木材内部的细胞结构，以创造更可持续和耐用的材料。

一项新研究发表在科学详细介绍了一个创新的新工艺，打破木材的细胞壁，并允许材料通过“水冲击”处理重建。

这项研究由马里兰大学的一个研究小组领导，其中包括人民币么， YSE的工业生态和可持续系统助理教授，首先分解木材的木质素成分，即赋予木材强度的细胞壁。破碎的纤维通过蒸发的水闭合，然后木材在快速的水冲击过程中“重新膨胀”，有选择地打开血管。

由此产生的材料具有皱巴巴的细胞壁结构，这使得材料可以被塑造成所需的形状，就像3d模压木材一样——其结构强度是原始木材材料的六倍，可与其他轻质材料(如铝合金)相媲美。

研究小组说，这种强大的机械性能可以“拓宽木材作为结构材料的潜力，降低对建筑和交通应用的环境影响。”

姚教授说工业生态中心，进行了一项关键生命周期评估(LCA)，以了解与铝合金相比，3d模制木材对环境的影响。LCA是工业生态学中用于量化产品整个生命周期的环境影响的关键工具。

Yao还使用LCA来确定该过程是否可以从可持续性角度进行优化。她指出，对整体环境影响最大的因素是木材处理的能源使用，这可以通过缩短处理时间而大大减少。

姚说，因为必须进行进一步的研究来确定大规模应用的影响，未来的研究将调查这种技术和广泛应用可能对森林的潜在影响。

“我们正在考虑木材应该从哪里来，我们如何利用这一过程来支持可持续的森林管理实践，以及这一过程将如何影响当前的木材供应和需求，”姚说。

姚的研究考察了新兴技术和工业过程的环境和经济影响，整合了工业生态学、可持续工程和系统建模等领域的跨学科方法，以开发促进更可持续的工程方法和政策的技术。她领导这是今年早些时候的一项开创性研究这就从木材副产品中创造出了高质量的生物塑料，可回收、生物降解，对环境的影响更低。

本月早些时候，姚明被提名荣誉奖的获得者该奖项由国际工业生态学会颁发，奖励一名在工业生态领域有突出成就的36岁以下的研究人员。