竹材皮层与髓环结构

调控干燥变形

揭示竹材皮层和髓环在干燥过程中的不同作用，为竹材加工和仿生设计提供依据。

Huang, Bin · Wang, Xianke · Chen, Lin · Su, Na · Liu, Litong · Luan, Yu · Ma, Xinxin · 费本华 · 方长华

Construction and Building Materials 2024

技术优势

明确皮层的关键作用

实验证明皮层显著影响失水速率，因此在干燥工艺中可针对性地保留或去除皮层来控制干燥过程。

揭示髓环变形机制

识别出三种源于髓环的变形机制（细胞结构与取向、干燥中自展平、优良的弦向弯曲性能），解释了竹片干燥后曲率半径增大的原因。

指导仿生设计

对内外层自然智能的理解可为仿生设计提供洞见，模仿皮层和髓环结构来优化复合材料的性能。

应用场景

• 竹材干燥工艺：据皮层和髓环的不同作用优化干燥工艺，减少变形和开裂。
• 竹材仿生设计：模仿皮层和髓环的结构与功能，设计新型智能材料。
• 竹复合材料：利用皮层和髓环的不同特性，优化竹基复合材料的界面和性能。