“激光木材”可實(shí)現(xiàn)高效率固態(tài)激光照明

中國林科院木材工業(yè)研究所木質(zhì)復(fù)合材料創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)將折射率與纖維素不匹配的樹脂浸入脫除木質(zhì)素的木材，固化后得到高霧度透光木質(zhì)復(fù)合材料，可將束狀聚集激光進(jìn)行3D空間散射，故將其命名為木質(zhì)激光散射體復(fù)合材料（以下簡稱“激光木材”）。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《先進(jìn)材料》上。

透明木材（亦叫透光木材）是在木材科學(xué)與材料科學(xué)基礎(chǔ)上交叉孕育、發(fā)展起來的一種新型綠色復(fù)合材料。獲得透明木材的常規(guī)做法是將折射率與纖維素匹配的高分子樹脂浸入脫除木質(zhì)素（或木質(zhì)素發(fā)色、助色等基團(tuán)）的木材，固化成具有一定霧度的透光木質(zhì)復(fù)合材料。不過，霧度（亦叫不清晰度）卻使透明木材難以應(yīng)用于有高透明需要的領(lǐng)域。

論文第一作者兼通訊作者、中國林科院木材工業(yè)研究所副研究員唐啟恒介紹，團(tuán)隊(duì)利用逆向思維研究得到高霧度透光木質(zhì)復(fù)合材料，在微觀下表現(xiàn)為木材細(xì)胞骨架和樹脂形成雙相互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)�！霸摻Y(jié)構(gòu)形成折射率極其不均勻的介質(zhì)體系，促使光在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中發(fā)生高度散射——這種特性恰好有將束狀聚集的激光進(jìn)行3D空間散射的天然優(yōu)勢，不需要經(jīng)過光轉(zhuǎn)換步驟即可實(shí)現(xiàn)高效率固態(tài)激光照明，有效解決了當(dāng)前發(fā)光二極管（LED）存在的光轉(zhuǎn)換效率下降的致命缺點(diǎn)，有望成為下一代光源的潛在競爭者。”

論文共同通訊作者、中國林科院木材工業(yè)研究所研究員陳勇平表示，未來，“激光木材”在涉及國防軍工、民用科技的照明領(lǐng)域，例如遠(yuǎn)距離島嶼、無接觸室內(nèi)外、深海、極端環(huán)境等，均具有廣闊的應(yīng)用前景。業(yè)界專家認(rèn)為，該成果不僅為木材光電子學(xué)的發(fā)展及木材高值化利用提供了理論參考，還可助力我國綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)。