当木头变得透明

 

不透明的木头可以变成透明吗?家里的书桌和书架变得像羊脂玉一样透明、温润,又不冰冷,这种感觉是不是很好?近日,...





不透明的木头可以变成透明吗?家里的书桌和书架变得像羊脂玉一样透明、温润,又不冰冷,这种感觉是不是很好?

近日,来自美国马里兰大学的Liangbing Hu (胡良兵)教授研究组发明了这样一种透明的木头。通过去除木头里的有颜色的木质素成分,但保留木头的独特的纤维素微管骨架结构,然后在其中填充折射率匹配聚合物材料,实现了木头在光学上的透明(图1)。

图1 原始木头和透明木头
这种新型的纤维素-聚合物复合材料展现出很多二者单独都不具备的新颖性质。例如,在雾度80%以上的前提下,控制光的前向散射,实现了高达90%的透光率。如图2a、2c、2e、2f所示,这种均匀的雾度可以应用于对光均匀性要求比较高的场合,提高人的视觉舒适度,也可以用于个人隐私的保护。同时,垂直于纤维素微管方向的透明木头体现出光的强烈各项异性,光穿过透明木头后体现一种猫眼的效果,如图2b、2d、2g、2h所示。这实现了对物体不同方向的屏蔽(图2h),木头下方横向的线条消失了,纵向的线条却保留下来。基于这一现象有望开发新的应用。

图2 透明木头在木头生长方向和垂直于木头生长方向的光学性质
此外,透明木头也具有比原始木头更好的力学性能。因此,这种新材料也适用于需要力学强度的场合。

透明木头具有广阔的应用前景。从家里的餐桌到公司的办公隔间,甚至到居住的房子和艺术家的艺术品,这种集美观和实用一体的新材料,将使得我们的环境变得更愉悦,生活变得更美好。

此工作发表在2016年5月的Advanced Materials杂志

摘要速递:

Highly Anisotropic, Highly Transparent Wood Composites

Adv.Mater.

DOI: 10.1002/adma.201600427

4 May 2016



For the first time, two types of highly anisotropic, highly transparent wood composites are demonstrated by taking advantage of the macro-structures in original wood. These wood composites are highly transparent with a total transmittance up to 90% but exhibit dramatically different optical and mechanical properties.

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