Hierarchical porous materials yield versatile functionalities by combining pores across multiple length scales, whereas their controlled bottom-up synthesis remains a challenge. This thesis presents a biomimetic strategy to fabricate hierarchical porous metal and mineral composites by utilizing and exploring the naturally developed hierarchical structure of wood. Direct use of wood as template is also environmentally and economically friendly due to its renewable source, low cost, and scalable processability. 

A sequential methodology was developed, beginning with cell wall engineering to overcome the limited accessibility and mass diffusion of bulk wood. This was first achieved by programmed removal of cell wall components. Reassembly of intrinsic biopolymers into lumina fibril networks was then investigated to create wood aerogels with high specific surface area. The engineered wood scaffolds were subsequently functionalized via metallization or mineralization. Electroless Cu plating produced compressible, electrically conductive templates, while MTMS condensation imparted hydrophobicity. ZnCl2 was also explored to simultaneously fabricate wood aerogels and precipitate ZnO in situ. The resulting composites combined the structural advantages of engineered wood scaffold (large surface area, aligned channels, mechanical robustness) with the functionality of guest materials. This synergy enables applications in pressure sensors, thermal insulation in energy-efficient buildings, and photocatalytic dye degradation. This work established a versatile and sustainable platform for transforming renewable resources into high-performance functional composites. 

Hierarkiska porösa material erbjuder mångsidiga funktionaliteter genom att kombinera porer över flera längdskalor, men deras kontrollerad bottent-uppsyntes är en stor utmaning. Denna avhandling presenterar en biomimetisk strategi för att framställa hierarkiska porösa mineraler och metaller genom att utnyttja trädets naturligta hierarkiska struktur. Direkt användning av trä som mall är dessutom miljövänlig och ekonomiskt fördelaktigt på grund av dess förnybara ursprung, låga kostnad och skalbara processbarhet.

En sekventiell metodik utvecklades, som började med att öka cellväggens begränsade tillgänglighet och massdiffusion i massivt trä. Detta uppnåddes först genom programmerad borttagning av cellväggskomponenter. Därefter undersöktes om-montering av biopolymererna till ett fibrilnätverk i lumen för att skapa träaerogeler med hög specifik ytarea. De konstruerade trästommen funktionaliserades därefter via metallisering eller mineralisering. Elektrolös kopparplätering gav komprimerbara, elektriskt ledande templat, medan MTMS-kondensation gav hydrofobicitet. ZnCl2 undersöktes också för att samtidigt framställa träaerogeler och utfälla ZnO in situ. De resulterande kompositer kombinerade de strukturella fördelarna med den konstruerade trästommen (stor ytarea, ordnade kanaler, mekanisk robusthet) med gästmaterialens funktionalitet. Denna synergieffekt möjliggör tillämpningar inom trycksensorer, termisk isolering i energieffektiva byggnader samt fotokatalytisk nedbrytning av färgämnen. Detta arbete etablerade en mångsidig och hållbar plattform för att omvandla förnybara resurser till högpresterande funktionella kompositer.