硬度可切换材料（例如超分子聚合物、金属）可以根据特定刺激改变其形状和机械性能，有可能在结构工程领域得到应用，但由于使用石油基合成单体和大量能源消耗，其应用仍然受到限制。

在此，西安交通大学Ke Zhou，南京林业大学Minzhi Chen，Xiaoyan Zhou提出了一种可持续且简便的溶剂浇铸策略，通过细胞壁润湿、细胞壁软化和随后的水分蒸发来制造具有形状和硬度可切换特性的“水塑木材”。

文章要点

1）利用低表面张力、低粘度的润湿剂覆盖实木的粗糙表面，形成液体润滑层，从而增加界面润湿性，实现细胞壁的均匀软化。这种界面润湿处理可以轻松突破厚木材的水塑化过程（Balsa wood，Ochroma lagopus Swartz，密度：0.25 g/cm³；Pinewood，Pinus armandii，密度：0.38 g/cm³）。

2）此外，水分蒸发产生的毛细管力引起定向纤维素纳米原纤维的自致密化，并通过周期性饱和脱水实现水分介导的形状设计能力。

这项工作使水塑木材成为工程材料的有前途的候选者，因为它具有很强的耐用性、可成型性和承载能力的综合优势。

参考文献

Tao Zhang, et al, Shape and Stiffness Switchable Hydroplastic Wood with Programmability and Reproducibility, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c06322

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c06322