中国林科院木工所科研人员借鉴隐翅虫翅膀折叠机制，通过竹材细胞微褶皱工程设计，开发出一种兼具高柔韧性、高耐折性和优异力学性能的超级可折叠竹子。
该研究具有5个亮点：一是突破性的耐折性能，可折叠竹子纵向耐折次数最高可达2.5万次，与竹材相比实现了数量级的飞跃，解决了生物基材料在柔性应用中易发生疲劳断裂的难题。二是创新的“微褶皱工程”机制，通过精准调控化学组分重构氢键网络，在细胞壁尺度诱导生成微褶皱结构，并结合热压工艺形成细胞互锁效应，同时，水性聚氨酯（WPU）通过渗透填充，从多尺度协同提升了材料的结构稳定性和柔韧性能。三是可折叠竹子在获得超高柔韧性的同时，横向断裂韧性提升19倍，横向拉伸强度提高58.93%，打破了传统材料中“强度与柔韧性不可兼得”的权衡限制。四是卓越的结构承载与三维构筑能力，质量仅3g的可折叠竹子结构件可稳定承载其自重500倍的负荷，并且可以实现不同三维造型结构的动态可折叠构件制备。五是多功能集成属性，可折叠竹子兼具高透明度与高雾度特性，并具备优异的防水性能与喷墨打印适配性，使其在智能可穿戴基底及特种包装领域极具竞争力。
该研究成果论文发表于国际顶级期刊ACS Nano。木工所博士生吴婕妤为第一作者，助理研究员林秋琴、北京林业大学教授高强、南昆士兰大学教授宋平安以及木工所研究员于文吉为共同通讯作者。
来源：中国林科院
