研究人員開發了一種通過控制局部濕度來精確控制竹細胞橫向變形的方法，為先進材料應用打開了大門。這項創新技術於2023年末發表在《自然通訊》上，可以在不改變其化學成分或細胞結構的情況下，對竹材的力學性能進行工程設計。
由白、嚴和呂領導的團隊在竹組織中引入了精細調整的濕度梯度，從而在特定細胞群中誘導有針對性的膨脹和收縮。這導致可預測和可重複的橫向細胞變形，為生物啟發材料科學提供了一種新方法。該方法使用奈米級濕度發射器和吸收器來維持穩態濕度區域，從而在竹結構內產生不同的含水量。
在微觀尺度上控制竹材響應的能力表明，可以創造具有按需機械特性的定制天然材料。橫向控制細胞膨脹可以調節剛度、韌性和能量耗散，從而將竹材的用途擴展到傳統建築之外。這項研究對生物啟發設計具有重要意義，可能在建築和可穿戴設備中產生適應環境濕度的智能材料。此外，將工程竹材元素集成到複合材料中可以提高各個工業部門的耐用性和功能性，從而促進可持續和高性能材料的發展。