四川大学石碧团队廖学品、肖霄等 Nat. Commun.：通过构筑离子-氢键网络实现轻质、超强且耐用的竹基结构材料

在全球碳中和与可持续发展的背景下，传统金属结构材料存在自重过大、成本高和碳排放问题，亟需开发轻质高强的可持续先进结构材料。四川大学石碧院士团队提出了一种称为“HoRo-Bamboo”的新型竹基结构材料。研究背景是基于天然竹材力学各向异性强且阻燃性和耐久性有限的现状。研究目的是通过构建离子-氢键网络（IHBN），将天然竹材转化为轻质、超强且力学性能均一化的结构材料。研究结论表明：该材料密度仅为0.83 g/cm³，纵向和横向拉伸强度分别高达631 MPa和628 MPa，首次实现了竹材双向上力学性能均一化；同时展现出优异的阻燃性、环境耐受性和显著的低碳优势（每公斤仅排放1.67 kg CO₂当量）。技术经济分析显示该制造工艺具有良好的经济可行性和可扩展性，为竹基生物经济的发展和替代金属合金等不可再生结构材料开辟了新路径。