工程木材技术正在迅速拓展世界上最常见材料之一的能力。

【生物基能源与材料】获悉，在《自然综述：材料》的一次访谈中，耶鲁大学教授、InventWood创始人胡良兵围绕“超级木材”的开发、木材基技术的多元化以及工程木材的商业化路径展开介绍。

他表示，过去十年木材领域最重要的变化，是木材正从传统建筑材料转变为具有广泛技术可能性的材料平台。

从碳纳米管到木材

胡良兵在加州大学洛杉矶分校的博士研究聚焦少壁碳纳米管及其应用，包括网络晶体管、薄膜透明电极和三维电池器件。2010年，瑞典皇家理工学院的Lars Wågberg向他介绍纤维素纳米纤维时，他发现这种纳米纤维在显微镜下的直径与碳纳米管十分相似。胡良兵回忆，这一相似性激发了他对木材的兴趣：木材本身就含有大量此类一维构建单元，并由自然组织成精密的分级结构。

在他看来，木材含有纤维素、半纤维素和木质素，从分子链到纳米纤丝、细胞壁和宏观通道逐级组装。其中，纤维素纳米纤丝直径仅几纳米，具有较高本征强度，并带有大量羟基，为氢键形成和化学功能化提供了条件。

2011年开始独立工作后，胡良兵曾专注于提取纤维素纳米纤维并重新组装成用于柔性电子的透明纸等新结构。但他意识到，提取和再组装往往消耗大量水和能源，尽管纳米纤维素来源丰富，成本效益仍然有限。他由此转向“自上而下”的策略：利用湿化学方法从多孔木材中去除木质素，通过孔隙接触纳米纤维表面，在保留木材天然取向和结构的同时获得纤维素纳米纤维。这一路线自2015年以来成为其团队工作的核心。

胡良兵说，工程化木材主要可以改变三方面：纤丝间距、表面化学性质，以及纤丝周围的材料或环境。纤丝靠得更近可增强木材；调节光学界面可使其透明；保留或打开孔隙可抑制热传导或引导流体；修饰带电纳米通道则可产生离子选择性。在更小尺度上，配位化学可扩大富含纤维素结构内的间距，以支持离子运动。仅几纳米尺度的变化，就可能带来截然不同的宏观性能。

“超级木材”如何诞生

胡良兵团队最受关注的工作之一是致密化木材。天然木材结构中含有大量孔隙，用于树木生长过程中运输养分和水分，但在许多应用中，这些孔隙会成为限制性能的机械缺陷。

2018年，团队在《自然》发表论文（J. Song et al., Nature 554, 224–228; 2018），报道了一种两步工艺：先通过化学处理部分去除木质素和半纤维素，使细胞壁更易压缩；再通过热压使孔隙塌缩，将取向的富含纤维素结构紧密堆积。

该处理保留了木材有利的纤维取向，并使相邻纤丝之间形成广泛接触和结合。团队报告，在约1.3—1.4克/立方厘米密度下，材料抗拉强度接近600兆帕，韧性也显著提升。由于兼具高强度、高密度、光滑美观的表面以及抗火、抗白蚁等特性，团队将其命名为“超级木材”。后续几代“超级木材”的抗拉强度已达约1.2吉帕。

十年拓展：从结构到光学、热学与离子学

胡良兵认为，过去十年木材材料已从结构力学拓展到光学、热传输、离子学和流体学。

透明木材是突出例子：通过修饰木材结构并控制折射率失配，其团队（M. Zhu et al., Adv. Mater. 28, 5181–5187; 2016）和瑞典皇家理工学院的Lars Berglund团队（Y. Li et al., Biomacromolecules 17, 1358–1364; 2016）分别在薄样品中实现接近90%的透光率，同时保留隔热性能。

纳米木材（T. Li et al., Sci. Adv. 4, eaar3724; 2018）通过去除木质素和半纤维素形成纳米多孔纤维素基材料，可实现低热导率。辐射制冷木材则能反射阳光，并高效地将热量释放到天空，在不耗电的情况下保持低于周围环境温度（T. Li et al., Science 364, 760–763; 2019）。

离子传输也是重要方向。

团队利用纤维素基纳米通道调节离子选择性（T. Li et al., Nat. Mater. 18, 608–613; 2019），并在分子层面设计纤维素，开发固态电池电解质（C. Yang et al., Nature 598, 590–596; 2021）。胡良兵表示，这些功能差异很大，但都源于对同一天然结构的理解和改造。

不同木材与应用场景

不同应用对木材的要求不同。

不同树种在密度、细胞尺寸、导管网络和化学组成上存在差异，同一树种也会因生长条件和树木间距不同而变化，这对制造来说是一个真正的挑战。

胡良兵指出，2018年的致密化工作表明，该工艺可以缩小橡木、杨木、雪松和松木等不同木材在力学性能上的差异，但不会使它们完全相同。这有望让制造商使用区域丰富的树种，减少对有限的优质原料的依赖。

不过，海水淡化等应用对木材天然解剖结构更敏感。

一个例子是太阳能驱动海水淡化，其中木材充当水传输和蒸发介质。水通过木材相互连接的孔隙网络被抽到蒸发表面，阳光驱动蒸发并将淡水与溶解盐分离。不同树种的天然孔隙结构不同，因此会对性能产生重要影响（S. He et al., Energy Environ. Sci. 12, 1558–1567; 2019）。

相关思路也可扩展至竹材和其他生物质。

竹材同样在分级生物复合材料中含有取向的富含纤维素纤维，许多相同思路——修饰木质素和半纤维素、控制界面以及致密化结构——都可以扩展到竹材。团队已开发“超级竹”（Z. Li et al., Adv. Mater. 32, 1906308; 2020）。

胡良兵表示，许多竹种生长迅速，采伐周期比木材更短，不过资源可用性和生态结果取决于地区和管理实践。竹材的解剖结构并不与木材完全相同：纤维束及其分布在整个竹秆中有所变化，因此加工条件需相应调整。更一般的原则是，理解特定生物质中纤维素、半纤维素和木质素的组织方式，再通过化学和结构设计实现目标性能。这提供了超越木材的机会，但每种原料都需要自身仔细的、针对具体材料的工艺优化。

商业化仍需跨越工艺与成本门槛

胡良兵认为，结构建筑仍是潜在影响最大的应用。

交叉层压木材等工程木制品已用于现代多层建筑。交叉层压木材是一种通过将交替纹理方向的木材层粘合在一起，形成坚固、尺寸稳定的结构板的工程木制品。“超级木材”未来可能用于更薄、更轻或性能更高的结构部件，并可能与交叉层压木材组成混合系统。鉴于钢铁行业每年排放数十亿吨二氧化碳，即使在合适建筑部件中实现选择性替代，也可能产生有意义的影响。

在致密化结构木材之后，隔热和部分建筑围护产品可能是更直接的机会，但需满足防潮、防火、长期耐久和价格要求。建筑围护产品是用于建筑外墙、屋顶、窗户和保温系统，以抵御天气并调节热量和水分传递的材料和部件。

透明木材在科学上引人关注，但将光学质量和耐候性扩展至大型厚板仍有难度；辐射制冷木材的性能则取决于气候、安装和表面耐久性。木材基离子器件和电池电解质距离广泛部署更远，需要严格的电化学认证并融入生产线。

胡良兵表示，更广泛地说，过去十年表明，木材可以在纳米尺度和分子尺度上进行工程化，以实现增强的机械强度、透明性、隔热、辐射制冷、离子传导和流体传输。下一步的关键是把纳米科学与制造及现实应用连接起来，这通常需要通过产业界的努力来实现，包括可重复加工大型厚部件、管理原料差异、回收化学品、降低水和能源消耗，以及验证长期性能。InventWood等公司已在推进致密化木材和其他纳米工程木材材料的规模化制造与商业化。

他预计，工程木材将先从具有明显性能优势的专业产品切入，再扩展到建筑、交通乃至航空航天领域。与此同时，氢键、木质素化学、纳米通道取向和多尺度界面如何共同控制性能，仍有许多基础科学问题有待揭示。胡良兵说，他尤其期待与自然原有结构协同进行木材工程化；若能将这一科学路径与可持续林业和工业规模生产结合，工程木材有望成为服务低碳世界的重要先进材料家族。

2026非粮可持续材料与燃料年会

4大会议+1场论坛+1场可持续展+3大对接活动

11月25-27日

杭州 · 浙江太平洋大酒店

在全球碳中和进程加速、产业绿色升级的背景下，一场围绕“可持续”的产业重构正在加速展开。非粮可持续材料和绿色燃料正在成为推动低碳产业发展的关键路径。2026非粮可持续材料与燃料年会（SMF 2026）将于11月25–27日在中国·杭州举办，以赋能加速科技转化与落地、产业上下游协作，共同推进全价值链的可持续发展。

本届展会由中国林业产业联合会指导，DT新材料、浙江省全省生物基高分子材料重点实验室、生物基运输燃料技术全国重点实验室、浙江大学衢州研究院、浙江大学生物系统工程与食品科学学院、生物基纤维材料全国重点实验室，浙江理工大学、浙江省生物基全降解及纳米材料创新中心联合主办。SMF 2026同期设置前沿科技及青年论坛、闭门研讨会、科技成果展示与对接、专家对接会等交流对接活动。诚邀您莅临本届年会，与行业同仁共话技术创新、共探产业机遇！

01 组织架构

指导单位：

中国林业产业联合会

主办单位：

宁波德泰中研信息科技有限公司（DT新材料）

浙江省全省生物基高分子材料重点实验室

生物基运输燃料技术全国重点实验室

浙江大学衢州研究院

浙江大学生物系统工程与食品科学学院

生物基纤维材料全国重点实验室，浙江理工大学

浙江省生物基全降解及纳米材料创新中心

主席团-四大会议：

名誉主席 

李   灿，中国科学院院士，中国科学院大连化学物理研究所研究员

大会1  第6届非粮生物质高值化利用大会

朱   锦，中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员，浙江省全省生物基高分子材料重点实验室主任

李正龙，浙江大学求是讲席教授，国家级高层次人才，生物基运输燃料技术全国重点实验室生物航油负责人，生物质高值化利用研究中心主任

张兴宏，浙江大学求是特聘教授，生物基运输燃料技术全国重点实验室副主任，辽宁大学校长助理，浙江省高值化学品低碳合成全省重点实验室副主任，浙江省粘接技术协会理事长

许   凤，北京林业大学教授

 大会2  第2届绿色燃料暨可持续航空燃料（SAF）大会

李正龙，浙江大学求是讲席教授，国家级高层次人才，生物基运输燃料技术全国重点实验室生物航油负责人，生物质高值化利用研究中心主任

魏   飞，清华大学教授

大会3第6届液态阳光（绿色甲醇）产业发展大会、可再生能源制氢氨醇产业发展大会

王集杰，中国科学院大连化学物理研究所研究员（大会顾问）

大会4  第2届二氧化碳高值化利用大会

李正龙，浙江大学求是讲席教授，国家级高层次人才，生物基运输燃料技术全国重点实验室生物航油负责人，生物质高值化利用研究中心主任

张兴宏，浙江大学求是特聘教授，生物基运输燃料技术全国重点实验室副主任，辽宁大学校长助理，浙江省高值化学品低碳合成全省重点实验室副主任，浙江省粘接技术协会理事长

魏  飞，清华大学教授

协办单位：

新航源（杭州）生物科技有限公司

杭州德泓科技有限公司

上海宜可丰生物科技有限公司

江苏赛瑞克新材料科技有限公司

Axens, 阿克森斯

支持单位：

吉利远程新能源商用车集团

民航二所可持续航空燃料发展研究中心

山东一诺生物质材料股份有限公司

中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司

承办单位：

宁波德泰中研信息科技有限公司（DT新材料）

赞助鸣谢单位：

浙江省生物基全降解及纳米材料创新中心

国内首家橡胶用生物基高纯度木质素粘合剂产业化公司

山东埃尔派粉体科技股份有限公司

国际知名功能粉体设备企业Axens, 阿克森斯全球能源领域技术解决方案领先供应商

中国电子系统工程第四建设有限公司

国内一流的高科技产业服务商

安徽科幂仪器有限公司

专注中小试及产业化合成仪器和装备研发制造的高新技术企业

杭州德泓科技有限公司

非粮生物基可降解材料技术引领者

电堆科技（合肥）有限公司

SOEC共电解CH4电堆和系统企业

上海霍桐实验仪器有限公司

知名实验室反应釜等解决方案制造商

泰安羽时生物科技有限公司

淀粉基塑料产品知名企业

上海宜可丰生物科技有限公司

非粮水黄皮SAF + PHA 联产企业

江苏赛瑞克新材料科技有限公司

葡萄糖二酸-FDCA-聚酯等产品全产业链企业

北京润德慧科技有限公司

实验室设备及中试生产线专家

常州市超力均质泵厂
高压均质机、实验中试量产、纳米制浆专家

上海岩征实验仪器有限公司

实验室反应器及反应装置领军企业

青岛质子动力科技有限公司

SOEC共电解电堆和系统企业

北京绿林认证有限公司

ISCC认证和RSB认证服务专业企业

浙江凤登绿能环保股份有限公司 

康恩贝集团旗下以危废替代化石能源生产绿色化学品与绿色能源的国家专精特新“小巨人”企业、国家绿色工厂

广东恒碳科技有限公司

高附加值的生物基化学品、燃料、材料、纤维生产的科技公司

山东凯翔传热科技有限公司

专注于传热冷却专用设备研发制造的科技型企业

*持续更新中

02SMF年会

4大会议+1大论坛+1场展览+4大活动

SMF 2026年会同期将举办4大平行会议，分别聚焦可持续赛道：非粮生物质高值化利用、绿色燃料与SAF、绿色氢氨醇、二氧化碳高值化利用。为行业带来一场聚焦可持续材料和燃料的科学家+企业家+投资家交流平台。

会场&展区分布

03四大会议·最新议程

100+院士嘉宾报告，直击最新科技与产业化

04 同期活动 | 科技成果展示&对接

可持续产业科技展示&对接舞台

为进一步推动非粮可持续材料和燃料科技成果创新与转化。本届展会同期将继续举办特色活动「可持续科技成果展示与对接」，收集展示团队创新科技成果和项目（含融资需求、产业放大、科技转化等等），并于现场高效对接交流。欢迎广大科研院所、高校和企业项目组亮相成果，高效促进产学研合作！即将亮相成果（部分）：

SMF 2026 科技成果

成果01：生物质热转化制甲醇分布式技术及设备

单位：衢州膜材料创新研究院

成果02：在超临界乙醇中采用不同氢源通过催化加氢脱氧反应改性木质纤维素热解油

单位：中石化石科院

成果03：AI驱动的木质纤维素降解酶定制化开发

单位：中国科学院天津工业生物技术研究所

成果04：待官宣

单位：西湖大学

成果05：待官宣

单位：华南理工大学

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05 3天活动之后，您将带走什么？

SMF 2026

看清可持续未来方向

面对“双碳”目标，产业全面绿色转型，可持续材料与燃料赛道（非粮生物基、绿色燃料&SAF、绿色氢氨醇、CO2高值化利用）代表性布局企业、最科技进展在这里；具备产业化技术与团队在这里；可持续认证与标准探索在这里...SMF年会助您进一步看清产业方向，定位布局方向。

一些潜在合作机会

本次年会汇聚可持续材料与燃料领域、石化能源与材料上下游企业、代表性科技团队，分享最新进展，参会可享受精准对接供需，探索项目合作，融资合作，为可持续未来布局。

三大产业分布图领取

DT新材料将于本届SMF 2026年会发布完整版「2026·中国非粮生物质化学品与材料产业分布图」、「2026·中国可持续航空燃料SAF产业分布图」、「2026·中国绿色甲醇产业分布图」，参会代表可免费获取一份。

DT的全年服务

DT新材料作为可持续材料与燃料领域致力于科技成果转化、专业媒体和咨询机构。SMF 2026年会赞助商与合作单位将获取DT全年宣传、对接、咨询等服务。

SMF战略合作媒体

演讲/参会/参展赞助/需求对接：张经理：189 5781 4653
协办/支持/媒体合作：何经理：153 5674 7796

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