木材作为一种丰富的自然资源，从原始的建筑材料到现代的高附加值工程材料，千百年来一直备受关注。独特的精细微观结构和出色的性能(例如，低密度，高强度和刚度，良好的韧性和环境可持续性)使木材成为自然的灵感来源，指导研究人员发明各种以木材为灵感的材料。

有鉴于此，中国科学技术大学俞书宏院士等人，从设计概念，制造策略，特性和可能的应用的角度，系统性地介绍了仿生人工木材的研究进展。

本文要点

1）首先介绍了天然木材的微观结构，木材内部具有数十微米的取向孔道结构，使木材具有高孔隙率和低密度，同时有助于提高机械强度，特别是在平行于孔道的方向上。孔壁在机械性能中也起着关键作用，其主要由化学交联的无定形多酚聚合物，即木质素，构成，赋予了木材刚性。

2）为了继承木材的微观结构并获得令人满意的机械性能，应同时考虑孔道和孔壁。孔道结构的构筑技术已经十分成熟，因此需要更多关注孔壁，孔壁在决定人造木材的机械性能和其他方面起着重要作用。然而，由于目前聚合物基体材料的选择非常有限，因此迫切需要开发更好的方法来有效地将聚合物与孔道构筑结合起来。

3）还提出了人造木材要蓬勃发展的当前挑战和未来的研究方向。为了获得最终的生态友好型人造木材，应在生物材料以及聚合物的可生物降解或可回收工程方面做出更多努力，以同时获得较高的机械性能和环境可持续性。未来的研究方向包括：（1）从生物质材料开始，利用新颖的技术将生物分子组装成坚固的人造木材；（2）将工程聚合物改性为高强度的可生物降解或可回收的聚合物。

总之，基于生物材料或可回收工程聚合物的高性能人造木材方兴未艾，必将在轻质高强材料、物质定向运输、隔热防火等领域表现出巨大的应用潜力。

参考文献：

Zhi‐Long Yu et al. Emerging Bioinspired Artificial Woods. Advanced Materials, 2020.

DOI: 10.1002/adma.202001086

https://doi.org/10.1002/adma.202001086