Wood Derived Cellulose Scaffolds-Processing and Mechanics.
cellulose scaffolds
delignification
densification
mechanics
wood-derived materials
Journal
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
ISSN: 1521-4095
Titre abrégé: Adv Mater
Pays: Germany
ID NLM: 9885358
Informations de publication
Date de publication:
Jul 2021
Jul 2021
Historique:
revised:
19
04
2020
received:
26
02
2020
pubmed:
17
8
2020
medline:
17
8
2020
entrez:
16
8
2020
Statut:
ppublish
Résumé
Wood-derived cellulose materials obtained by structure-retaining delignification are attracting increasing attention due to their excellent mechanical properties and great potential to serve as renewable and CO
Identifiants
pubmed: 32797688
doi: 10.1002/adma.202001375
doi:
Types de publication
Journal Article
Review
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2001375Informations de copyright
© 2020 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.
Références
M. Frey, D. Widner, J. S. Segmehl, K. Casdorff, T. Keplinger, I. Burgert, ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 5030.
J. W. Song, C. J. Chen, S. Z. Zhu, M. W. Zhu, J. Q. Dai, U. Ray, Y. J. Li, Y. D. Kuang, Y. F. Li, N. Quispe, Y. G. Yao, A. Gong, U. H. Leiste, H. A. Bruck, J. Y. Zhu, A. Vellore, H. Li, M. L. Minus, Z. Jia, A. Martini, T. Li, L. B. Hu, Nature 2018, 554, 224.
H. Yano, J. Mater. Sci. Lett. 2001, 20, 1127.
W. Klauditz, Holzforschung 1952, 6, 70.
M. Frey, L. Schneider, K. Masania, T. Keplinger, I. Burgert, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 35305.
J. Fahlen, L. Salmen, Biomacromolecules 2005, 6, 433.
O. M. Terrett, J. J. Lyczakowski, L. Yu, D. Iuga, W. T. Franks, S. P. Brown, R. Dupree, P. Dupree, Nat. Commun. 2019, 10, 11.
D. Tarasov, M. Leitch, P. Fatehi, Biotechnol. Biofuels 2018, 11, 28.
J. Fahlen, L. Salmen, Holzforschung 2005, 59, 589.
A. P. Singh, G. Daniel, T. Nilsson, Holzforschung 2002, 56, 111.
J. Ralph, C. Lapierre, W. Boerjan, Curr. Opin. Biotechnol. 2019, 56, 240.
R. Vanholme, B. De Meester, J. Ralph, W. Boerjan, Curr. Opin. Biotechnol. 2019, 56, 230.
I. Bjurhager, A. M. Olsson, B. Zhang, L. Gerber, M. Kumar, L. A. Berglund, I. Burgert, B. Sundberg, L. Salmen, Biomacromolecules 2010, 11, 2359.
T. Speck, I. Burgert, Annu. Rev. Mater. Res. 2011, 41, 169.
C. G. Wilkerson, S. D. Mansfield, F. Lu, S. Withers, J. Y. Park, S. D. Karlen, E. Gonzales-Vigil, D. Padmakshan, F. Unda, J. Rencoret, J. Ralph, Science 2014, 344, 90.
A. Eudes, A. George, P. Mukerjee, J. S. Kim, B. Pollet, P. I. Benke, F. Yang, P. Mitra, L. Sun, O. P. Cetinkol, S. Chabout, G. Mouille, L. Soubigou-Taconnat, S. Balzergue, S. Singh, B. M. Holmes, A. Mukhopadhyay, J. D. Keasling, B. A. Simmons, C. Lapierre, J. Ralph, D. Loque, Plant Biotechnol. J. 2012, 10, 609.
J. S. Segmehl, T. Keplinger, A. Krasnobaev, J. K. Berg, C. Willa, I. Burgert, Spectrochim. Acta, Part A 2019, 206, 177.
a) Z. D. Miller, P. N. Peralta, P. Mitchell, V. L. Chiang, C. W. Edmunds, I. M. Peszlen, BioResources 2018, 13, 7698;
b) M. Ozparpucu, N. Gierlinger, I. Cesarino, I. Burgert, W. Boerjan, M. Ruggeberg, J. Exp. Bot. 2019, 70, 4039.
C. J. Chen, J. W. Song, S. Z. Zhu, Y. J. Li, Y. D. Kuang, J. Y. Wan, D. Kirsch, L. S. Xu, Y. B. Wang, T. T. Gao, Y. L. Wang, H. Huang, W. T. Gan, A. Gong, T. Li, J. Xie, L. B. Hu, Chem 2018, 4, 544.
M. Frey, G. Biffi, M. Adobes-Vidal, M. Zirkelbach, Y. R. Wang, K. K. Tu, A. M. Hirt, K. Masania, I. Burgert, T. Keplinger, Adv. Sci. 2019, 6, 1802190.
H. L. Zhu, W. Luo, P. N. Ciesielski, Z. Q. Fang, J. Y. Zhu, G. Henriksson, M. E. Himmel, L. B. Hu, Chem. Rev. 2016, 116, 9305.
M. I. Shams, H. Yano, K. Endou, J. Wood Sci. 2005, 51, 234.
M. I. Shams, H. Yano, J. Trop. For. Sci. 2009, 21, 175.
Y. Y. Li, Q. L. Fu, S. Yu, M. Yan, L. Berglund, Biomacromolecules 2016, 17, 1358.
M. W. Zhu, J. W. Song, T. Li, A. Gong, Y. B. Wang, J. Q. Dai, Y. G. Yao, W. Luo, D. Henderson, L. B. Hu, Adv. Mater. 2016, 28, 5181.
Q. L. Fu, M. Yan, E. Jungstedt, X. Yang, Y. Y. Li, L. A. Berglund, Compos. Sci. Technol. 2018, 164, 296.
L. A. Berglund, I. Burgert, Adv. Mater. 2018, 30, 1704285.
a) A. Dufresne, Mater. Today 2013, 16, 220;
b) S. J. Eichhorn, C. A. Baillie, N. Zafeiropoulos, L. Y. Mwaikambo, M. P. Ansell, A. Dufresne, K. M. Entwistle, P. J. Herrera-Franco, G. C. Escamilla, L. Groom, M. Hughes, C. Hill, T. G. Rials, P. M. Wild, J. Mater. Sci. 2001, 36, 2107;
c) D. Klemm, F. Kramer, S. Moritz, T. Lindstrom, M. Ankerfors, D. Gray, A. Dorris, Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 5438.
T. Keplinger, X. Q. Wang, I. Burgert, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 2981.
J. S. Segmehl, V. Studer, T. Keplinger, I. Burgert, Materials 2018, 11, 517,
a) H. Miyafuji, J. Wood Sci. 2015, 61, 343;
b) Y. Z. Liu, W. S. Chen, Q. Q. Xia, B. T. Guo, Q. W. Wang, S. X. Liu, Y. X. Liu, J. Li, H. P. Yu, ChemSusChem 2017, 10, 1692.
Z. J. Chen, B. Dang, X. F. Luo, W. Li, J. Li, H. P. Yu, S. X. Liu, S. J. Li, ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 26032.
Y. Y. Li, Q. L. Fu, R. Rojas, M. Yan, M. Lawoko, L. Berglund, ChemSusChem 2017, 10, 3445.
a) J. Gierer, Holzforschung 1982, 36, 43;
b) J. Gierer, Holzforschung 1982, 36, 55.
J. Gierer, Wood Sci. Technol. 1985, 19, 289.
J. Gierer, Wood Sci. Technol. 1986, 20, 1.
R. S. Ma, Y. Xu, X. Zhang, ChemSusChem 2015, 8, 24.
Handbook of Pulp (Ed: H. Sixta), Wiley-VCH, Weinheim, Germany 2006.
P. Whiting, D. A. I. Goring, Can. J. Chem. 1983, 61, 506.
X. Yang, F. Berthold, L. A. Berglund, Biomacromolecules 2018, 19, 3020.
X. S. Han, Y. H. Ye, F. Lam, J. W. Pu, F. Jiang, J. Mater. Chem. A 2019, 7, 27023.
P. Gronquist, M. Frey, T. Keplinger, I. Burgert, ACS Omega 2019, 4, 12425.
M. Frey, M. Zirkelbach, C. Dransfeld, E. Faude, E. Trachsel, M. Hannus, I. Burgert, T. Keplinger, J. Visualized Exp. 2019, https://doi.org/10.3791/60327.
A. Chanoca, L. de Vries, W. Boerjan, Front. Plant Sci. 2019, 10, 912.
a) J. C. Leple, R. Dauwe, K. Morreel, V. Storme, C. Lapierre, B. Pollet, A. Naumann, K. Y. Kang, H. Kim, K. Ruel, A. Lefebvre, J. P. Joseleau, J. Grima-Pettenati, R. De Rycke, S. Andersson-Gunneras, A. Erban, I. Fehrle, M. Petit-Conil, J. Kopka, A. Polle, E. Messens, B. Sundberg, S. D. Mansfield, J. Ralph, G. Pilate, W. Boerjan, Plant Cell 2007, 19, 3669;
b) M. D. S. Saleme, I. Cesarino, L. Vargas, H. Kim, R. Vanholme, G. Goeminne, R. Van Acker, F. Fonseca, A. Pallidis, W. Voorend, J. Nicomedes, D. Padmakshan, J. Van Doorsselaere, J. Ralph, W. Boerjan, Plant Physiol. 2017, 175, 1040;
c) R. Vanholme, V. Storme, B. Vanholme, L. Sundin, J. H. Christensen, G. Goeminne, C. Halpin, A. Rohde, K. Morreel, W. Boerjan, Plant Cell 2012, 24, 3506.
J. H. Grabber, R. D. Hatfield, F. Lu, J. Ralph, Biomacromolecules 2008, 9, 2510.
F. Kollmann, W. Côté, Principles of Wood Science and Technology-Solid Wood, Vol. 1, Springer-Verlag, Berlin, Germany 1968.
M. Hassani, F. Wittel, S. Hering, H. Herrmann, Comput. Methods Appl. Mech. Eng. 2015, 283, 1032.
J. M. Berthelot, J. M. Cole, Composite Materials : Mechanical Behavior and Structural Analysis, Springer, New York 1999.
E. C. f. Standardisation, Vol. 384, 2016.
a) I. O. f. Standardisation, Vol. 3347, 1976;
b) I. O. f. Standardisation, Vol. 13061, 2014.
I. O. f. Standardisation, Vol. 13061-10, 2017.
E. C. f. Standardisation, Vol. 1534, 2014.
S. Hering, D. Keunecke, P. Niemz, Wood Sci. Technol. 2012, 46, 927.
a) M. Arcan, Z. Hashin, A. Voloshin, Exp. Mech. 1978, 18, 141;
b) J.-F. Dumail, K. Olofsson, L. Salmén, Holzforschung 2000, 54, 420;
c) J. Xavier, M. Oliveira, J. Morais, T. Pinto, Holzforschung 2009, 63, 217.
E. V. Bachtiar, M. Ruggeberg, S. Hering, M. Kaliske, P. Niemz, Mater. Struct. 2017, 50, 247.
V. Bucur, Acoustics of Wood, Springer-Verlag, Berlin, Germany 2006.
a) K. Hayashi, B. Felix, C. Le Govic, Mater. Struct. 1993, 26, 370;
b) T. Ozyhar, S. Hering, P. Niemz, J. Rheol. 2013, 57, 699;
c) A. P. Schniewind, J. D. Barrett, Wood Sci. Technol. 1972, 6, 43.
K. P. Menard, N. Menard, Dynamic Mechanical Analysis. In: Encyclopedia of Analytical Chemistry (Ed: R.A. Meyers), 2017, https://doi.org/10.1002/9780470027318.a2007.pub3.
G. Clerc, T. Lüthi, P. Niemz, J. W. G. Van de Kuilen, Holzforschung, https://doi.org/10.1515/hf-2019-0136.
S. S. Kelley, T. G. Rials, W. G. Glasser, J. Mater. Sci. 1987, 22, 617.
I. Burgert, K. Frühmann, J. Keckes, P. Fratzl, S. E. Stanzl-Tschegg, Holzforschung 2003, 57, 661.
a) L. Groom, L. Mott, S. Shaler, Wood Fiber Sci. 2002, 34, 14;
b) D. H. Page, F. Elhossei, K. Winkler, Nature 1971, 229, 252.
I. Burgert, M. Eder, K. Fruhmann, J. Keckes, P. Fratzl, S. Stanzl-Tschegg, Holzforschung 2005, 59, 354.
I. Burgert, J. Keckes, K. Frühmann, P. Fratzl, S. E. Tschegg, Plant Biol. 2002, 4, 9.
M. D. Uchic, D. M. Dimiduk, J. N. Florando, W. D. Nix, Science 2004, 305, 986.
a) R.-B. Adusumalli, R. Raghavan, R. Ghisleni, T. Zimmermann, J. Michler, Appl. Phys. A 2010, 100, 447;
b) J. Schwiedrzik, R. Raghavan, M. Rüggeberg, S. Hansen, J. Wehrs, R.-B. Adusumalli, T. Zimmermann, J. Michler, Philos. Mag. 2016, 96, 3461.
D. Casari, L. Pethö, P. Schürch, X. Maeder, L. Philippe, J. Michler, P. Zysset, J. Schwiedrzik, J. Mater. Res. 2019, 34, 2517.
I. Burgert, T. Keplinger, J. Exp. Bot. 2013, 64, 4635.
M. Eder, O. Arnould, J. W. C. Dunlop, J. Hornatowska, L. Salmen, Wood Sci. Technol. 2013, 47, 163.
G. M. Pharr, W. C. Oliver, F. R. Brotzen, J. Mater. Res. 1992, 7, 613.
a) J. J. Vlassak, M. Ciavarella, J. R. Barber, X. Wang, J. Mech. Phys. Solids 2003, 51, 1701;
b) J. R. Willis, J. Mech. Phys. Solids 1966, 14, 163.
A. Jäger, T. Bader, K. Hofstetter, J. Eberhardsteiner, Composites, Part A 2011, 42, 677.
I. Sakurada, Y. Nukushina, T. Ito, J. Polym. Sci. 1962, 57, 651.
a) M. Åkerholm, L. Salmén, Polymer 2001, 42, 963;
b) N. Gierlinger, M. Schwanninger, A. Reinecke, I. Burgert, Biomacromolecules 2006, 7, 2077.
W. J. Cousins, Wood Sci. Technol. 1976, 10, 9.
W. J. Cousins, Wood Sci. Technol. 1978, 12, 161.
a) E. I. S. Flores, S. Haldar, Compos. Struct. 2016, 154, 1;
b) K. Hofstetter, E. K. Gamstedt, Holzforschung 2009, 63, 130;
c) K. Persson, Ph.D. thesis, Lund University, Lund, Sweden 2000;
d) H. Qing, L. Mishnaevsky, Int. J. Solids Struct. 2010, 47, 1253;
e) A. Rafsanjani, D. Derome, F. K. Wittel, J. Carmeliet, Compos. Sci. Technol. 2012, 72, 744.
f) K. Hofstetter, C. Hellmich, J. Eberhardsteiner, Eur. J. Mech. A: Solids 2005, 24, 1030;
g) M. Lukacevic, W. Lederer, J. Füssl, Eng. Fract. Mech. 2017, 176, 83.
D. F. M. Mendez, S. O. Olaniran, M. Ruggeberg, I. Burgert, H. J. Herrmann, F. K. Wittel, Wood Sci. Technol. 2019, 53, 447.
S. O. Olaniran, B. Michen, D. F. M. Mendez, F. K. Wittel, E. V. Bachtiar, I. Burgert, M. Ruggeberg, Wood Sci. Technol. 2019, 53, 425.
a) N. Aigner, Doctoral thesis, ETH Zurich, Zurich, Switzerland 2016;
b) P. Navi, V. Pittet, C. J. G. Plummer, Wood Sci. Technol. 2002, 36, 447;
c) K. Jin, Z. Qin, M. J. Buehler, J. Mech. Behav. Biomed. Mater. 2015, 42, 198.
M. Y. Chen, C. Zhang, A. Shomali, B. Coasne, J. Carmeliet, D. Derome, Forests 2019, 10, 27.
D. Derome, K. Kulasinski, C. Zhang, M. Chen, J. Carmeliet, Plant Biomechanics: From Structure to Function at Multiple Scales, Springer International Publishing, Cham, Switzerland 2018.
K. Kulasinski, Doctoral thesis, ETH Zurich, Zurich, Switzerland 2015.
C. Djahedi, L. A. Berglund, J. Wohlert, Carbohydr. Polym. 2015, 130, 175.
I. D. Cave, Wood Sci. Technol. 1978, 12, 75.
J. C. Halpin, J. L. Kardos, Polym. Eng. Sci. 1976, 16, 344.
D. Sulsky, Z. Chen, H. L. Schreyer, Comput. Methods Appl. Mech. Eng. 1994, 118, 179.
a) Y. E. Aimene, J. A. Nairn, Wood Sci. Technol. 2015, 49, 21;
b) J. A. Nairn, Wood Fiber Sci. 2006, 38, 576;
c) P. Perre, G. Almeida, M. Ayouz, X. Frank, Ann. For. Sci. 2016, 73, 147.
F. Kun, in Creep and Fatigue in Polymer Matrix Composites (Ed: R. Guedes), Woodhead Publishing, Oxford, UK 2019, p. 327.
S.-Y. Zhang, C.-G. Wang, B.-H. Fei, Y. Yu, H.-T. Cheng, G.-L. Tian, Bioresour. Technol. 2013, 145, 10.
U. Tamburini, Wood Sci. Technol. 1970, 4, 284.
S. M. He, C. J. Chen, T. Li, J. W. Song, X. P. Zhao, Y. D. Kuang, Y. Liu, Y. Pei, E. Hitz, W. Q. Kong, W. T. Gan, B. Yang, R. G. Yang, L. B. Hu, Small Methods 2020, 4, 8.
J. A. Doudna, E. Charpentier, Science 2014, 346, 1258096.
a) H. Z. Guo, P. Warnicke, M. Griffa, U. Muiller, Z. P. Chen, R. Schaeublin, Z. D. Zhang, M. Lukovic, ACS Nano 2019, 13, 14337;
b) T. Li, Y. Zhai, S. M. He, W. T. Gan, Z. Y. Wei, M. Heidarinejad, D. Dalgo, R. Y. Mi, X. P. Zhao, J. W. Song, J. Q. Dai, C. J. Chen, A. Aili, A. Vellore, A. Martini, R. G. Yang, J. Srebric, X. B. Yin, L. B. Hu, Science 2019, 364, 760;
c) K. K. Tu, B. Puertolas, M. Adobes-Vidal, Y. R. Wang, J. G. Sun, J. Traber, I. Burgert, J. Perez-Ramirez, T. Keplinger, Adv. Sci. 2020, 7, 1902897;
d) D. W. Zhao, Y. Zhu, W. K. Cheng, G. W. Xu, Q. W. Wang, S. X. Liu, J. Li, C. J. Chen, H. P. Yu, L. B. Hu, Matter 2020, 2, 390.