研究进展：ACS Nano-生物木质材料-纳米级通道的可伸缩木水凝胶膜

木材作为最为广泛的可再生材料之一，其天然获得，无污染，可再生，具有一定机械强度且加工成型容易的优势，对于其微观上长程有序的微纳米结构应用仍有待研发。近日，美国马里兰大学的胡良兵教授，从最简单的木材出发，利用水凝胶原位聚合的方法，构筑了一种高离子透过性高机械性能的纳米流体膜，并应用与盐浓差发电机。

在木材微米级（管胞通道为15-70 μm；大脉管通道为170-400 μm）的孔中，聚合水凝胶，水凝胶也包含纳米级别（直径为50-275 nm 平均直径为132.3 nm.）的孔洞，实现微米及纳米的复合结构为离子通过，在孔道内的水凝集可以与木材形成氢键相互作用，以保证其结合强度。图为离子渗透膜的离子透过率及机械强度。天然木材的离子传导性能也存在着明显的各向异性，在低盐浓度(低于0.1 mM)下天然木材在R方向的离子电导率约为4.33X10-5 S cm-1，是L方向1.98X10-5S cm -1的两倍。木材-水凝胶膜在L方向上的拉伸模量也可以达到15.4 MPa。

文献链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c10117

原文链接：https://www.toutiao.com/a6990543364768662023/