记得小的时候，在四川老家，一厢庭院、四周竹林，那甜美的竹笋味，老家里的竹竿凉床、竹桌椅、竹帘、竹蒸笼、竹扫帚，至今还记忆犹新。这两天，远在异乡的我，突然被一项关于竹子的高科技研究成果所激起，又燃起了重重的家乡情、竹子情。

竹子很平常，不仅在四川老家，在重庆，湖南，浙江等，都可以看到漫山的竹海。笔者在意大利、德国、法国、荷兰、英国、东南亚等地也欣赏到过郁郁葱葱的竹林与巧夺天工的竹建筑物。

想不到，看似平常的竹子，其实很不平常。英国剑桥大学建筑系研究人员的最新研究发现，将竹子中的热传播流动通过高科技手段可视化，可以帮助设计更节能和防火的建筑。他们的研究成果最近发表在《科学报告》杂志上。这项研究将有助于指导未来由天然材料制成的更加节能和防火的建筑的开发。

有人可能会问，竹子怎么可以帮助设计更节能和防火的建筑呢？该研究通过扫描竹子纤维管组织的横截面，纤维管组织在植物体内负责运输液体与养料。所产生的图像显示出错综复杂的纤维结构，厚与薄的竹子细胞壁交替出现。竹子结构内的导热系数峰值与较厚的壁吻合，纤维素链是植物细胞壁的基本结构成分，几乎与植物茎平行排列。这些较厚的层也使竹子具有较高强度和刚度。相反，由于纤维素链与植物茎几乎成直角，因此较薄的细胞壁具有较低的热导率。

科学家已经绘制出了热量流过竹子内部结构方式的图谱，这可以指导未来由天然材料制成的更加节能和防火的建筑的发展。由于材料（主要是钢材和混凝土）的能源密集型生产以及用于加热和冷却成品建筑的能源，建筑行业目前占所有碳排放量的30-40％。随着全球人口的增长并越来越多地以城镇为基地，传统的建筑方法变得严重的不可持续性。

所以需要注意一些可再生的植物性材料替代品。具有高强度的植物材料——竹子，对于可持续和节能建筑具有巨大的潜力。不仅可以减少排放并帮助减轻气候变化对人类的影响，还可以成为木材的可再生替代品，同时减少燃烧作为燃料排放污染，有助于减轻人类对气候变化的影响。

热传导在竹子细胞壁上的流动方式使人们对导热系数的变化如何与竹子的优雅结构联系起来有了新的认知。负责这项研究的剑桥大学建筑系研究员达什希尔·沙说：“自然是一位了不起的建筑师。竹子的构造非常巧妙。” “它每九十秒增长一毫米，使其成为增长最快的植物材料之一。通过我们收集的图像，我们可以看到它是通过生成自然的交叉层压纤维结构来实现的。”

竹子是世界上生长速度最快的植物，有些竹地上部分的空心茎每天可长40厘米，完全成长后的高度可达35─40米。竹生长快速的原因是其枝干分节，通常其它植物只有顶端的分生组织在生长，竹子却每节都在同时生长。但是，随着竹的不断长大，竹节外面包裹的鞘就会脱落，竹的高度就停止生长，但其内部的组织生长充实依然在不断进行中。

尽管已经对竹子的孔结构与机械性能进行了大量研究，但几乎没有人关注竹子孔结构如何影响材料的热性能。建筑物中所需的加热和冷却量从根本上与它们制成的材料的特性有关，特别是它们传导和存储的热量多少。

沙阿说：“我们看到热量沿着支撑竹子中厚壁细胞壁结构的纤维传播，因此，如果暴露于火中，竹子可能会朝着这些纤维的方向更快地软化。这有助于我们研究如何增强纤维的强度，改善建造结构。” 对竹子的热特性的更好理解为如何减少竹子建筑的能耗提供了新的见解。它还可以对竹建筑构件在火中的行为方式进行建模，以便可以采取措施使竹建筑更安全。

沙阿说：“人们可能担心竹建筑的消防安全。” “要正确解决这个问题，我们必须了解建筑材料的热特性。通过研究，我们可以看到热量沿着竹子中支撑结构的厚壁细胞纤维传播，因此，如果暴露于火中，竹子可能会朝着这些纤维的方向更快地软化。这有助于我们确定如何适当加固竹建筑物。”

目前，层压竹等产品由于其硬度和耐久性而最常用作地板材料。它们的刚度和强度可与工程木制品相媲美，因此也适用于结构用途。沙阿说：“交叉层压木材是木材建筑材料的一种流行选择。它是通过将几层锯材粘合在一起而制成的，每一层都与下面的层成直角。” “将其视为竹纤维的天然结构，是开发更好的建筑产品的灵感。”

来自剑桥大学和维也纳自然资源与生命科学大学的研究人员小组还计划研究竹子表面燃烧并形成炭时竹子中的热流会发生什么。使用扫描热显微镜对植物的复杂构成进行可视化也可能在其它研究领域中有用，例如植物复合材料的研制，了解作物茎的微观结构变化如何导致其掉落在田间而致收成下降等。