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近日，材料學院曹金珍教授團隊在木材改性領域取得新進展，相關成果以“Decoupling Density–Strength–Toughness in Wood Modification via Molecular Compaction”為題，發表在《Advanced Materials》（一區，TOP期刊，IF=26.8）上。

長期以來，木材改性領域面臨一個核心矛盾：提升材料強度往往伴隨著密度增加和韌性下降，這限制了木材在高端輕量化材料中的應用。如何打破密度、強度與韌性之間的耦合關系，成為木材提質增效的核心挑戰。

論文創新性提出“分子致密化”策略，該策略利用極低濃度（0.25%）的離子碳量子點（ICQDs）對木材進行改性，成功實現了強度提升62%、韌性提升30%，同時總體密度略微降低0.4%的卓越效果。改性后木材細胞壁變得更薄更密實，從理論上突破上木材浸漬改性后細胞腔尺寸不變、細胞壁向外潤脹的傳統范式。這一技術已獲得國際PCT優先權，有望在實際生產中推廣應用，為制造輕質、高強、高韌木質材料開辟新路徑。

材料學院博士研究生董亞男為第一作者，材料學院曹金珍教授為通訊作者。

該研究得到了國家重點研發計劃課題（2023YFD2200502）的資助。