9日，記者從中國林業科學研究院獲悉，該院木材工業研究所木質復合材料創新團隊成功研發出一種可實現高效率固態激光照明的高霧度透光木質復合材料，團隊將其命名為木質激光散射體復合材料(以下簡稱“激光木材”)。這一研究成果日前發表于國際期刊《先進材料》。
透明木材，作為一種新型綠色復合材料，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用場景中限制了透明木材的使用。
“霧度的產生主要是由于光線在透明木材內部發生散射，這是一個難以完全消除的固有現象。”論文第一作者兼通訊作者、中國林業科學研究院木材工業研究所副研究員唐啟恒對科技日報記者表示，“傳統思路是努力降低霧度，但我們轉變思路，嘗試利用這一特性探索其潛在的應用價值。”
“激光木材”的制備過程及其在照明領域的應用示范。中國林業科學研究院供圖
采用這種逆向思維，該研究團隊成功研發出了高霧度透光的“激光木材”。“在微觀層面，這種材料基于木材細胞骨架和樹脂形成了一種雙相互穿網絡結構。這種獨特的結構形成了一個折射率非常不均勻的介質體系，導致光線在網絡結構中發生強烈散射。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，從而實現高效率的固態激光照明。此外，當調整紅綠藍三基色激光的照射比例時，這種材料還能發出不同顏色的光。”唐啟恒解釋說。
“激光木材”作為一種創新的照明材料，具有廣闊的應用前景。“無論是室內外照明、島嶼照明，還是深水、深海等極端環境下的照明，‘激光木材’都展現出獨特的潛力。”論文共同通訊作者、中國林業科學研究院木材工業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的發展提供了理論支撐，又為木材在激光照明領域的應用開辟了新途徑，使其有望成為下一代光源的競爭者。
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