自然生物物质特殊的天然结构赋予其人工材料所难以比拟的优异功能，对于构建人造功能纳米结构材料而言是理想的模板物质。天然纤维素物质作为一种常见的天然高分子化合物，其从宏观到分子层次的独特阶层结构及其在纳米层级上的多孔网状形貌可期赋予以其为模板而制备的有关人造材料以独特的性质和功能。以纳米层级的精度以客体基质(无机的和有机的)精确复制自然纤维素物质，能够最大限度地把其优异性能(如其多孔隙结构和高内表面积)引入到相应的人造材料中去。应用表面溶胶 凝胶方法可以在纤维素物质的纳米纤维表面以纳米级别的厚度可控沉积金属氧化物凝胶薄膜，特定功能的客体物质能够进一步地表面组装于其上；继之以合适的方法去除纤维素模板成分即得到相应的具有纤维素物质阶层状结构和形貌的人造功能材料。以此为基础设计和构建了系列新型纳米结构材料(如金属氧化物及其复合纳米材料、聚合物纳米材料、硅和金属纳米材料等)。以自然纤维素物质为模板或支架开发功能材料是一条获得新型功能纳米材料的简便、低成本和对环境友好的捷径。