通过结构保持去木质素获得的木材衍生的纤维素材料，由于其优异的机械性能以及用作具有嵌入式功能的高级杂化材料的可再生纤维素的巨大潜力，受到了越来越多的关注。各种脱木质素方法和大量的进一步处理步骤，包括聚合物浸渍和致密化的应用，赋予了纤维素基材料优异的性能。然而，优化处理需要对所开发材料的结构、化学成分和力学性能进行更全面的表征，才能加快该领域的进展。

有鉴于此，苏黎世联邦理工学院Ingo Burgert教授等人，回顾了目前用于结构保持去木质素的方法，重点是通过实验和建模对纤维素骨架在不同层次水平上的机械特性进行表征，以揭示潜在的结构-性能关系。

本文要点

1）着重介绍了结构保持脱木质素和随后的致密化工艺，以及通过实验研究和建模方法检验它们对力学性能的影响。未涵盖对纤维素骨架的改性处理以生产具有新功能的木质混合材料。强调结构保持去木质素化方面还排除了所有基于分解纳米纤维素结构单元的自下而上的组装过程。

2）更好地了解原料，化学处理和后续工艺的选择对结构与性能之间关系的影响，对于新兴的木材和纤维素材料的功能化至关重要，这些材料可用于各种领域，例如柔性电子，能量存储和转化，催化，气体存储和分离以及热管理或传感。进一步的发展，特别是在工程应用中使用这些功能性木材和纤维素材料，将很大程度上取决于可靠的长期性能，这需要对所有工艺参数的深入了解和控制。

3）由于工艺参数的多样性和木材材料的多样性，直接比较基于结构保持脱木质素处理的纤维素材料的力学试验结果一直是一个挑战。但是为了有效地优化工艺，为了获得高度可靠的高性能材料，必须在所有长度尺度范围内揭示结构与特性之间的关系，并且需要通过机械表征来确定最重要的机械参数。因此，很明显，这种分析不能局限于实验测量，而是需要互补的多尺度建模和仿真方法。

参考文献：

Tobias Keplinger et al. Wood Derived Cellulose Scaffolds—Processing and Mechanics. Advanced Materials, 2020.

DOI: 10.1002/adma.202001375

https://doi.org/10.1002/adma.202001375