近日,我院葛省波老师指导的硕士研究生王梦茹在《Progress in Materials Science》(影响因子40.0)上以“Frontiers of Advanced Multifunctional Liquid Metal - Wood Composite Materials”为题发表了关于液态金属-木材复合材料的制备、功能化设计及其在智能器件、能源与环境中的前沿应用综述论文(https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2026.101687)。该成果得到了国家自然科学基金、中国科协青年人才托举工程等资助。我院硕士研究生王梦茹为第一作者,葛省波副教授、Xuehua Zhang院士、蒋剑春院士、Ben Bin Xu讲席教授为共同通讯作者,我校为第一完成单位。

液态金属-木材(LM@wood)复合材料是一类将液态金属的功能特性与木材的天然结构优势相结合的新型复合材料,因其独特的各向异性导电、自修复能力和环境响应性而备受关注,可作为功能性液态金属相与可再生木质骨架协同组装成具有精确空间排列的复合体系。自首例液态金属-木材各向异性导体被报道以来,LM@wood复合材料及其衍生物的产品范围不断扩大。这种扩展导致了三维结构设计和多种复合策略的蓬勃发展。截至目前,LM@wood复合材料的制备方法多种多样,既包含传统的浸渍法、涂布法和注射法,也有新开发的原位合成法等。因此,系统总结这些已开发的策略和方法对于未来大规模制备LM@wood复合材料至关重要。
LM@wood复合材料作为面向可持续电子和能源环境应用的新型材料,通过详细研究木材的多级孔道结构、表面化学性质与液态金属的界面相互作用,为研究人员提供了从基础层面推进LM@wood复合材料所需的关键理论理解。本论文以原料可持续性、制备过程的环境影响、材料的可回收性和生物可降解性四个维度为切入点,从电磁屏蔽、柔性传感、储能器件、智能驱动四个方面介绍了LM@wood复合材料在前沿领域的应用,探讨了复合材料处理不同应用场景时的机理响应,系统梳理和分类了针对木质基材和液态金属两相的调控策略/方法,可以为后续设计开发具有多功能协同效应的LM@wood复合材料提供指导。此外,为响应联合国可持续发展目标(SDG)和数字化技术(Al、ML)的需求,本论文分析并展望了LM@wood复合材料目前所面临的挑战以及之后的发展方向。
(供稿:康雪莲 审核:杨泽宇 蔡志敏 孟国忠)
