细胞壁力学是植物生物力学研究的前沿领域。但由于细胞壁尺寸微小，对其直接进行力学性能表征非常困难。
3月19日，从国际竹藤中心获悉，该中心联合国内相关科研院所共同完成的“植物细胞壁力学表征技术体系构建及应用”项目经过15年的攻关，研制国内首台植物短纤维专用力学测试仪，实现商品化生产，获得了丰富的单根植物纤维力学数据库，制定了国家标准“植物单根短纤维拉伸性能测试方法”，构建了从组织、细胞至纳米尺度完整的力学表征技术体系。
国际竹藤中心研究员费本华介绍，该植物短纤维专用力学测试仪设备可以准确、快速测试长度1.5 mm、直径10 μm以上各种植物纤维在不同湿度环境下的纵向拉伸力学性能，测试速度可达10~15根/小时，完成了包括木、竹、藤、麻、棕榈等20余种植物纤维纵向力学性能的系统测试。
研究人员基于细胞壁力学表征技术，在细胞尺度搭建了纤维高分子复合材料界面剪切强度测试新平台，在亚细胞尺度建立了纳米力学成像技术实验方法学。
“项目研发构建的表征技术体系，已在多个领域开展了系列创新应用研究，完成了包括木、竹、藤、麻、棕榈等20余种植物纤维力学性能的系统测试；首次定量揭示了纤维素、半纤维素、木质素三大组分对细胞壁力学的不同贡献；通过实验方法学创新，揭示了含水率对木竹纤维细胞壁不同力学性能的影响规律，从细胞水平揭示了木竹材料宏观力学性能对含水率响应的差异性机理；基于纤维力学提出了竹材纤维利用的新观点，揭示了竹子多尺度非均质结构强韧机制等。”费本华说。
据悉，项目促进了我国木竹材科学研究，特别是力学研究从宏观到组织、细胞，乃至纳米尺度的转变，对仿细胞壁先进材料、高性能植物纤维复合材料、制浆造纸、纺织材料等相关领域也具有重要参考价值。