木質素是地球上第二豐富的生物聚合物，作為聚合物的潛在可再生成分，多年來吸引了研究人員的興趣。圣路易斯的華盛頓大學帶來了最前沿的研究，發現木質素的添加可以實現更強、更輕的碳纖維以及對環境影響更小的塑料。

木質素為植物組織提供硬度和結構支持，但直到最近，它還在很大程度上被認為是超出其植物功能的工業廢物。這種認知正在發生積極改變。在2016年，第一個商業規模提取木質素的工廠在加拿大阿爾伯塔省建成，木質素用來取代以化石燃料為來源的石化產品。最近，日本的一個研究財團開發了熱固性復合材料，將木質素納入汽車部件中。

華盛頓大學的研究涉及化學改變后的木質素，可以被用作一種增強型碳纖維的前體。據報道，該機構還可以開發出具有更好性能的可回收塑料。通過改變木質素的一些特性，能源、環境和化學工程系教授兼系主任Joshua Yuan和他的團隊創造了高分子量酯化連接木質素（High Molecular Weight Esterified Linkage Lignin，HiMWELL）。他們將其與聚丙烯腈（Polyacrylonitrile，PAN）相結合，以配制前體。

1. 木質素的化學結構和分子量的不均勻性，使其難以與其他聚合物結合；
2. 其高數量的OH基團，這是一種吸引水的氧和氫的反應性配對，這對于構建像碳纖維這樣的剛性材料來說并不理想。

為了避開這些障礙，Yuan和他的團隊重新設計了木質素結構。

當與PAN結合時，基于HiMWELL的碳纖維具有創紀錄的拉伸強度，并顯示出比標準碳纖維更好的機械性能。當木質素被添加到可回收的聚合物混合物中時，HiMWELL改善了機械性能，也改善了紫外線防護。

據Yuan陳述，這項研究為在碳纖維中使用木質素奠定了基礎，同時將為木質素的商用價值“正名”。目前，這項研究已發表在《細胞新聞物質》雜志上。該項目還得到美國能源部能源效率與可再生能源辦公室和生物能源技術辦公室支持。