该成果以白色木材为刚性骨架，PAM链为柔性网络，合成一种独特的具有良好生物相容性、高度各向异性、高强度、高透明度、高离子导电的木材水凝胶。研究表明，有序纤维素纳米纤维与聚合物分子链之间存在较强的氢键作用和交联结构，使得木材水凝的拉伸强度高达36 MPa, 是目前报道的强度最高的水凝胶之一。此外，由有序纳米纤维素带有负电，该木材水凝胶还可以作为纳米流体管道实现类似海水淡化及生物肌肉组织的离子选择性传输功能，在低浓度的电导率为5×10-4 S/cm。该成果受自然启发的设计从模仿人体肌肉排列的微观结构开始，该材料能够平衡机械强度、灵活性、离子电导率和可伸缩制造。此外，通过改变水凝胶溶液，可以很容易地调节水凝胶的力学性能和功能，为制备各种各向异性水凝胶提供了一种有前途的方法，大大扩大其应用范围。

它成功合成了一种具有高强度、高度各向异性和高离子导电性的仿肌肉木材水凝胶。这个木材水凝胶不仅具有良好的生物相容性，而且在低浓度下的电导率达到了5×10-4 S/cm，可以作为纳米流体管道实现类似海水淡化和离子选择性传输等多种功能。此外，这个水凝胶材料的力学性能和功能可以通过改变水凝胶溶液进行调节，从而为制备各种各向异性的水凝胶提供了一种有前途的方法，大大扩大了其应用范围。

该高强度、各向异性的仿肌肉木材水凝胶具有很广泛的应用前景。例如，在生物医学领域，这种水凝胶可以作为载药及组织工程材料，可以用于治疗肌肉损伤或修复软骨和骨骼等方面。同时，它也可以用于制造电子设备的柔性电路板，此水凝胶能够适应弯曲和拉伸等多种复杂形态变化的服务条件。此外，在环境领域，该水凝胶可制备为离子选择性膜，实现海水淡化及其他水处理技术等领域的应用。总之，这项研究开辟了一种具有很多潜在应用的水凝胶材料制备方法，未来还有很多新的应用领域等待着探索。

孔维庆，东华大学材料学院/纤维材料改性国家重点实验室副研究员。主要研究方向为生物质（木材、纤维素和半纤维素）基功能材料（水凝胶、纤维和膜）、纳米复合材料和纳米流体。截止2020年12月在Advanced Materials、Chemistry of Materials、Advanced Functional Materials、Small、Science Advances等国际著名期刊已发表SCI收录论文28篇，其中第一作者或共一论文10篇；第一作者编写英文专著一部，申请国家发明专利4项，其中授权专利1项，国际专利（PCT）1项。

各向异性木材水凝胶具有价格低廉、柔韧性好、生物相容性好、抗拉强度高、光学透明性好、离子导电性好等优点，在生物医学器件、组织工程等软性材料等领域具有广泛的实际应用。同时，实现了对生物质资源（木材、农业废弃物和海洋材料）的绿色和高值化转化，具有重要的经济和环境效益。

技术咨询、技术合作。生物医学应用方向：结合该水凝胶的良好生物相容性和可伸缩制造特性，可以考虑将其应用于人体组织修复和再生等医疗领域。目标为开发出新型的组织工程材料或载药系统，实现对肌肉、软骨、骨骼等方面的修复和治疗。电子领域应用方向：结合该水凝胶高度各向异性、高透明度和柔性等特性，可以考虑应用于制造电子设备中的柔性电路板。目标为将其制备为高强度、高透明度、高灵活性的电子元件，在手机、平板电脑等领域得到广泛应用。环保领域应用方向：结合该水凝胶的生物相容性和离子导电性，可以考虑应用到海水淡化、污水治理、污染物检测等环保领域。目标为将其制备为高效率、高选择性的离子交换膜、离子传输通道等新型环保材料。基础科学研究方向：深入研究该水凝胶的特性和机制，应用前景更加广阔，可以在基础科学研究领域进行深入探究。目标为揭示其分子和微观结构的特点，以此推动更多新型材料和技术的发展。