近日，中國林科院木材工業研究所木質復合材料創新團隊利用折射率與纖維素不匹配的樹脂浸入脫除木質素的木材，固化之后得到了高霧度透光木質復合材料。由于該材料可將束狀聚集激光進行3D空間散射，進而實現照明效果，研究團隊將其命名為木質激光散射體復合材料（簡稱“激光木材”）。研究成果于近日發表于材料領域頂級期刊《先進材料》（Advanced Materials）上。
木材具有綠色環保、來源廣泛、固碳能力強等優良特性。從材料學的視角看，木材具有極其復雜的結構和多種性能，通過學科交叉，借助其他學科的新概念和新原理，有望實現木材組織性能和結構功能的跨越性提升或變革性發展。透明木材（亦稱透光木材、玻璃木、木質玻璃等）是在木材科學與材料科學基礎上交叉孕育發展起來的一種新型綠色復合材料。常規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素（或脫除木質素發色、助色等基團）的木材中，固化成具有一定霧度的透光木質復合材料。
中國林科院木材工業研究所副研究員唐啟恒說，霧度主要是由于光在透明木材中散射引起的，無法避免。研究團隊利用逆向思維，反向提升霧度，研究得到的這種高霧度透光木質復合材料，在微觀下其表現為木材細胞骨架和樹脂形成雙相互穿網絡結構。該結構形成折射率極其不均勻介質體系，促使光在網絡結構中發生高度散射，而這種高散射特性卻恰好成為將束狀聚集的激光進行3D空間散射的天然優勢，無需經過光轉換步驟，即可實現高效率固態激光照明，有效解決了當前發光二極管（LED）存在光轉換“效率下降”的致命缺點，打開了木材在激光照明領域應用的可能性，有望成為下一代光源的潛在競爭者。與此同時，調整紅綠藍三基色激光照射比例時，該材料還能發出不同顏色的光，從而開創性利用木材再現了牛頓在350多年前光的合成實驗。
木材工業研究所研究員陳勇平表示，“激光木材”未來在涉及國防軍工、民用科技的照明，如遠距離島嶼、無接觸室內外、深水、深海、極端環境等領域均具有巨大的應用前景。該成果不僅為木材光電子學的發展及木材高值化利用提供理論參考，而且還可以助力我國綠色低碳高質量發展和生態文明建設。 （宋平 勞萬里）
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