9日，記者從中國林業(yè)科學(xué)研究院獲悉，該院木材工業(yè)研究所木質(zhì)復(fù)合材料創(chuàng)新團(tuán)隊成功研發(fā)出一種可實現(xiàn)高效率固態(tài)激光照明的高霧度透光木質(zhì)復(fù)合材料，團(tuán)隊將其命名為木質(zhì)激光散射體復(fù)合材料(以下簡稱“激光木材”)。這一研究成果日前發(fā)表于國際期刊《先進(jìn)材料》。
透明木材，作為一種新型綠色復(fù)合材料，具有一定的霧度(即透光而不清晰)。然而正是這一霧度特性，在某些要求高透明度的應(yīng)用場景中限制了透明木材的使用。
“霧度的產(chǎn)生主要是由于光線在透明木材內(nèi)部發(fā)生散射，這是一個難以完全消除的固有現(xiàn)象。”論文第一作者兼通訊作者、中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所副研究員唐啟恒對科技日報記者表示，“傳統(tǒng)思路是努力降低霧度，但我們轉(zhuǎn)變思路，嘗試?yán)眠@一特性探索其潛在的應(yīng)用價值?！?/p>
“激光木材”的制備過程及其在照明領(lǐng)域的應(yīng)用示范。中國林業(yè)科學(xué)研究院供圖
采用這種逆向思維，該研究團(tuán)隊成功研發(fā)出了高霧度透光的“激光木材”?！霸谖⒂^層面，這種材料基于木材細(xì)胞骨架和樹脂形成了一種雙相互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種獨特的結(jié)構(gòu)形成了一個折射率非常不均勻的介質(zhì)體系，導(dǎo)致光線在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中發(fā)生強烈散射。值得注意的是，這種高度散射的特性恰好適用于將聚集的激光束在3D空間中散射，從而實現(xiàn)高效率的固態(tài)激光照明。此外，當(dāng)調(diào)整紅綠藍(lán)三基色激光的照射比例時，這種材料還能發(fā)出不同顏色的光?！碧茊⒑憬忉屨f。
“激光木材”作為一種創(chuàng)新的照明材料，具有廣闊的應(yīng)用前景?！盁o論是室內(nèi)外照明、島嶼照明，還是深水、深海等極端環(huán)境下的照明，‘激光木材’都展現(xiàn)出獨特的潛力。”論文共同通訊作者、中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所研究員陳勇平指出，這項研究成果既為木材光電子學(xué)的發(fā)展提供了理論支撐，又為木材在激光照明領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新途徑，使其有望成為下一代光源的競爭者。
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