本刊推荐：为解决传统可压缩弹性多孔材料结构稳定性差和抗疲劳性不足的问题•，研究人员开展了基于●“自上而下▷”细胞壁重构策略制备高弹性□•◆、抗疲劳导电层状木材海绵的研究。该研究通过将天然轻木的细胞结构转化为拱形层状结构并进行化学交联强化▷，再通过原位聚合包覆聚吡咯(PPy)，成功制备出CWS@PPy材料。结果表明，该材料具有可逆压缩性（10,000次循环后塑性变形仅~3.5%）、应变诱导电导率变化实现可调电磁干扰屏蔽（SET最高77◇=★.18 dB）和高灵敏度压力传感（灵敏度0◇.72 kPa-1），同时具备低热导率（0-▷.037 W m-1K-1）和压缩可调热管理能力。这项研究为下一代智能设备提供了可持续的多功能平台，在可穿戴传感、电磁防护和智能热管理等领域具有重要应用价值☆☆。

　　在现代材料科学领域★，三维可压缩弹性多孔材料因其在热绝缘、压力传感和电磁干扰屏蔽等方面的应用潜力而备受关注。然而●•，这些材料在反复压缩下往往面临结构稳定性差和抗疲劳性不足的挑战△◁，严重影响其实际应用的可靠性•▽■。传统的“自下而上”组装方法（如定向冷冻技术）虽然能制备各向异性层状结构★，但存在工艺复杂•=、能耗高、难以实现长程有序结构等问题☆。那么，能否开发一种简便、低成本且可持续的策略来制备高性能可压缩弹性材料呢？

　　在这篇发表于《Nano-Micro Letters》的研究中，戴新建、王欣、胡继航▼…★、蒋盼（通讯作者）和王小青（通讯作者）团队提出了一种创新的“自上而下”细胞壁重构策略，直接将天然轻木转化为高弹性▽●•、抗疲劳且导电的层状木材海绵。研究人员通过化学处理去除木质素和半纤维素○，使用1,2,3○•▽,4-丁烷四羧酸对纤维素支架进行化学交联△■，再通过原位聚合在支架上包覆聚吡咯◆◇●，最终制得PPy包覆的交联木材海绵。

　　研究的关键技术方法包括：化学处理（脱木素和半纤维素去除）、化学交联（BTCA酯化反应）、冷冻干燥成型和原位聚合（吡咯单体在FeCl

　　氧化下聚合）。材料表征采用扫描电镜▼、透射电镜◆◁▲、傅里叶变换红外光谱等技术，性能测试涵盖压缩力学■▲、电磁屏蔽（X波段8-12 GHz）、热导率（Hot Disk法）和压力传感（定制测试系统）等方面。

　　研究团队通过细胞壁重构策略成功将轻木的细胞结构转化为拱形层状结构。制备的CWS@PPy具有低密度（~60 mg cm

　　）和均匀的PPy纳米涂层（厚度~200 nm）。扫描电镜显示材料保持完好的层状支架，PPy纳米颗粒均匀包覆在纤维素骨架上…•。透射电镜证实PPy与纤维素微纤维束之间存在紧密界面接触，EDS图谱显示氮元素（源自PPy）均匀分布。材料表现出明显的电学各向异性，沿纤维方向的电导率比垂直层状方向高约10倍。

　　CWS@PPy在垂直层状方向表现出卓越的压缩弹性★，可承受高达70%的应变并完全恢复■。应力-应变曲线显示典型的三个阶段：线%）。循环压缩测试表明，材料在40%应变下经过10,000次循环后仅出现~3.5%的塑性变形，最大应力保持率超过85%，能量耗散系数稳定在~0.35-■▽。动态压缩测试显示恢复速率达~1100 mm s

　　CWS@PPy表现出优异的电磁干扰屏蔽性能，其屏蔽效能随PPy负载量增加而显著提高。当PPy负载量达到17.57 wt%时，总屏蔽效能为77.18 dB☆=，远超商业应用的20 dB阈值。材料具有高比屏蔽效能（1286 dB cm

　　），优于大多数已报道的多孔屏蔽材料•▽。有趣的是▷□=，CWS@PPy表现出应变可调的电磁屏蔽行为◆-◇：在低PPy负载量（3.31 wt%）下▷，SET随应变增加呈现先升后降的“开关”特性；而在高PPy负载量（17.57 wt%）下，SET随应变增加单调下降。经过6○▲▲,000次循环压缩，材料的屏蔽效能可在高屏蔽状态（~75 dB）和低屏蔽状态（~34 dB）之间可逆切换。

　　基于应变敏感的电导率特性○，CWS@PPy可作为高性能压阻传感器▷□。传感器在0-2 kPa压力范围内表现出高灵敏度（0.72 kPa

　　），检测阈值低至27 Pa■，响应时间和恢复时间分别为~400 ms和~300 ms。经过8,000次加载-卸载循环，传感器保持稳定的电流响应，表现出优异的工作稳定性☆-○。实际应用演示表明，传感器可实时监测手指弯曲、吞咽动作和语音识别等人体运动◇☆，显示出在可穿戴设备中的潜力•▷•。

　　多孔层状结构赋予CWS@PPy优异的热绝缘性能，垂直层状方向的热导率低至0●▽.037 W m

　　◇。材料表现出显著的热各向异性▷◆，沿纤维方向的热导率是垂直层状方向的2.3倍。通过压缩可动态调节热导率，应变从0%增加至60%时，热导率从0■.037 W m

　　。热管理演示显示，材料可在隔热模式（未压缩）和散热模式（30%应变）之间可逆切换，经过100次循环仍保持稳定的温度调节能力。

　　这项研究通过可持续的▷△“自上而下★”策略成功制备了具有高弹性、抗疲劳性和导电性的层状木材海绵。CWS@PPy材料集成了可切换电磁干扰屏蔽、高灵敏度压力传感和智能热管理等多种功能，在重复压缩下保持结构完整性和性能稳定性。材料的独特性能源于其多尺度结构设计：微米级的拱形层状结构提供压缩弹性，纳米级的纤维交联增强抗疲劳性△▪，均匀的PPy涂层赋予导电性●。这种基于天然木材的多功能材料为下一代智能设备提供了可持续平台，在可穿戴电子▷、电磁防护和自适应热管理等领域展现出广阔应用前景。研究提出的细胞壁重构策略也为制备高性能各向异性层状材料提供了新思路，对推动生物质材料的高值化利用具有重要意义。