具有可持续性和功能性的高性能、快速增长的天然材料目前引起了极大的关注。鉴于此，来自加州大学材料科学与工程系的Robert O. Ritchie等人通过采用包括脱木素、原位水热合成TiO₂和压力致密化的简单工艺将天然竹子转化为高性能结构材料，有望进一步推进快速增长的天然材料的合成加固策略，扩大可持续材料在高性能结构中的应用。

文章要点：

1) 该研究由此得到的TiO₂脱碳致密竹材具有较高的弯曲强度和弹性刚度，其性能是天然竹材的两倍以上，实时声发射研究则揭示了TiO₂纳米颗粒在增强弯曲性能方面的关键作用；

2) 此外，研究还发现纳米级TiO₂的引入显著增加了竹子材料中的氧化程度和氢键的形成，导致微纤维之间显著的界面失效，这是一种导致大量能量消耗和高断裂阻力的微纤维化过程。

参考资料：

Ba, Z., Luo, H., Guan, J. et al. Robust flexural performance and fracture behavior of TiO2 decorated densified bamboo as sustainable structural materials. Nat Commun 14, 1234 (2023).

DOI: 10.1038/s41467-023-36939-6

https://doi.org/10.1038/s41467-023-36939-6