美国马里兰大学胡良兵教授报告了一种简单便捷的自上而下方法，从天然竹茎中规模化提取高性能的纤维素长纤维束。该方法首先采用有机过氧酸对竹材细胞角隅区域和复合胞间层中的木素与胶质组分快速脱除，然后借助水力剪切作用实现纤维束与相邻薄壁细胞的高效分离。由于有机过氧酸对纤维素具有低反应活性，能够避免纤维素分子链在脱木素过程中发生严重解聚，纤维素维持较高聚合度的同时结晶度上升。在后续的自然风干过程，因为纤维细胞壁中木素组分的去除和毛细管力作用，细胞壁内部取向排列的纳米纤维之间形成了更多的氢键和范德华力结合，使得纤维束产生自致密化现象，有效地增强了纤维间的结合强度并减少了内部结构缺陷。机械测试结果表明，采用“化学脱木素-自然风干”两步法分离得到的竹纤维束具有优异的力学性能，其极限拉伸强度和杨氏模量为2.20 GPa和120 GPa，远超过现有报道的其他禾本和木本科纤维，如棉、麻、棕榈、剑兰纤维等，能与玻璃纤维和部分碳纤维媲美。此外，生命周期评估表明，相比较于复合结构材料中经常使用的植物纤维、聚合物纤维和碳纤维，竹纤维束碳足迹更低，如果采用竹纤维束进行替代，可减少25%-92%的碳排放。本工作的研究成果有望在更广泛领域得到应用，包括汽车、航空和绿色风力发电等。相关研究成果以“Sustainable high-strength macrofibres extracted from natural bamboo”为题发表在Nature Sustainability上。