近日,我校木本油料资源利用全国重点实验室宦思琪教授团队在国际期刊《自然·通讯》 (Nature Communications)发表题为“Wood that bonds itself via homologous adhesion through cellulose reconstitution”的研究论文。该研究创新建立纤维素可控重构的全新技术思路,顺利突破木质材料无胶粘接强度不足的技术瓶颈,系统阐明纤维重组实现自主粘合的微观作用机理与调控规律。此项研究不仅完善了生物质纤维结构改性与界面结合相关理论体系,还从源头解决胶黏剂带来的环保污染问题,有效推动林业生物质资源高值化、绿色化利用进程,在环保建材、低碳家居、林木深加工等领域具备突出的学术价值与广阔的产业应用前景。

木板在家具和建筑领域应用广泛,其多功能性和成本效益使其成为不可或缺的材料。然而,传统木板的组装过程依赖于释放有毒甲醛、需要耗能较高的固化工艺且界面结合力较弱的黏合剂。受木材通过纤维素微纤丝重组实现自我修复机制的启发,我们开发了一种源自木材成分的纤维素基同源活性粘合剂(HAA)。该黏合剂在常温水化条件下即可固化,可消除有毒排放物并降低能耗超过80%。其作用机制是激活木材表面羟基并再生纤维素,形成无缝过渡层,从而增强载荷传递能力和抗性。尽管固体含量极低(<5%),这种结构仍能实现比传统粘合剂高达100倍的特定粘接强度。通过分子动力学模拟、原子力显微镜纳米力学测试、光谱分析及生命周期评估,我们证实HAA性能优于商用树脂:保质期超过30天、完全可生物降解,且环境影响降低70%以上。HAA为可持续、高强度的木材粘接技术开辟了一条仿生化的循环发展路径。


论文链接:https://www-nature-com-443.webvpn.nefu.edu.cn/articles/s41467-026-72609-z