在蒸腾作用下，水分在树木中可实现定向运输。然而，对于木材而言，虽然其内部具有三维多孔结构，但由于缺乏蒸腾作用产生的负压，其已丧失液体定向运输性能。因此，如何重新赋予木材液体定向运输性能，对拓展木材的功能化应用有重要意义。
本室将仙人掌针刺的润湿梯度差与木材的孔结构相结合，以木材本身的孔结构作为液体运输通道，利用润湿梯度差驱使液滴从疏水区域自发地移动至亲水区域，实现液体在木材中的定向运输。对木片进行水热处理，木材表面形成炭颗粒，内部出现纳米孔结构，并通过单面喷涂处理在木材纤维细胞纵向方向构建润湿梯度差。制备的非对称木片可实现对水和油的定向运输；10次重复使用之后过滤水的TOC值基本保持在10 ppm以下，过滤氯仿的纯度保持在99.90%以上；水和氯仿的通量分别为3000 L m-2 h-1和9000 L m-2 h-1。此外，非对称木片对酸、碱以及盐具有较高的耐受性，浸泡处理后仍能够保持较好的液体定向运输性能。非对称木片还具有水汽的定向运输功能，水汽收集效率为791 mg cm-2 h-1。该研究实现了木材对水、油以及水汽的定向运输，在双向油水分离、水汽收集以及智能建筑材料等领域具有一定的应用前景。
该工作近期发表在Chemical Engineering Journal上，第一作者为本室博士生罗玉琼。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S138589471932580X?via%3Dihub
