用可持续材料建造的结构和车辆在满足今天和未来几代人的需求方面有着很高的需求。
天然木材本身就拥有比其他材料更低的生命周期成本，并且是一种天然的坚固、轻量和耐用的复合材料，如果它的性能和功能能够得到改善，那么它可以成为一种有吸引力的替代常用聚合物、金属和合金的材料。
之前的方法，如去木质素和致密化，已经尝试过，但到目前为止未能提供与金属和塑料相同的成形性。
这就是为什么一种创新的新技术的发展，使用快速的“水冲击”过程，能够创造出坚固和可塑的木材是如此令人兴奋，并成为《科学》杂志的封面故事。
在提取出木质素(一种结合木材细胞壁的聚合物，赋予木材强度)后，木质素会软化木材，然后通过蒸发闭合纤维，包括布里斯托尔大学在内的研究团队用水“冲击”木材，使其重新膨胀。
“快速水击过程形成了一个独特的部分开放,皱巴巴的细胞壁结构,提供了空间压缩以及支持高应变的能力,使得材料很容易折叠成型,”主要作者Liangbig胡教授说,中心的主任的材料创新、马里兰大学。
“由此产生的3d模塑木材强度是原始木材的6倍，可与广泛使用的轻量化材料，如铝合金相媲美。”
这种“可塑木材”可以折叠成不同的形状，然后在形成最终产品之前进行干燥。加工后的木材具有显著的可折叠性，这源于其褶皱的细胞壁结构，可以承受严重的折叠而不断裂。
这项研究是由马里兰大学、耶鲁大学、俄亥俄州立大学、美国农业部林业局、布里斯托尔大学、北德克萨斯大学、苏黎世联邦理工学院和材料创新中心合作完成的。
合著者、布里斯托尔大学材料与科学工程教授斯蒂芬·埃希霍恩(Stephen Eichhorn)教授提供了一些关于木材如何变形的机械原理。他是纤维素材料方面的专家，花了20多年的时间研究纤维素纤维、木材、复合材料和植物基材料。
Eichhorn教授回忆起童年时他的父亲用木头做了一架自己的飞机。
Eichhorn教授说:“他利用蒸汽将木头弯曲，用于飞机的机翼。现在，我们可以制造出这种柔韧的木材，同时还能提高其机械性能，这让它成为一种真正令人惊叹的材料，谁知道呢，它将来可能会被用于航空航天领域呢!”
马里兰大学的李腾教授说:“可塑木材显著拓宽了木材作为一种可持续结构材料的潜在应用，同时减少了建筑和交通应用对环境的影响。”
“这种开发先进木材材料的开箱即用的方法将推动木材产品和市场创新，成为替代许多不可持续的结构材料和应对气候变化的可持续解决方案，”美国农业部森林产品实验室的朱俊说。“它还将有助于降低森林减薄成本，以促进健康的森林管理，减少野生灾难性森林火灾。我们美国林业局林产品实验室非常高兴能与胡教授在这项研究上合作。”
胡教授于2016年成立了InventWood LLC公司，将他实验室发明的先进木材技术商业化，包括这种3D可模压木材。
西北大学的John Rogers教授说:“研究人员引入了一种聪明的方法，在微观尺度上，将木材自然形成的直壁细胞结构转变成波浪状、手风琴状的几何形状。”“其结果是一种不同寻常的、高强度的木材形式，既灵活又可塑，这为这种古老的材料开辟了新的应用领域。”
