新型“激光木材”實現(xiàn)高效率固態(tài)激光照明
【化工儀器網 項目成果】透明木材是在木材科學與材料科學基礎上交叉孕育發(fā)展起來的一種新型綠色復合材料。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素的木材中，固化成具有一定霧度的透光木質復合材料。霧度(即透光而不清晰)作為透明木材的一個特點，使得該材料在需要高透明的領域難以得到應用，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(fā)生散射，這是一個難以完全消除的固有現(xiàn)象。中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所木質復合材料創(chuàng)新團隊轉變思路，不再去努力降低霧度，嘗試利用這一特性探索其潛在的應用價值。
采用這種逆向思維，該研究團隊成功成功研發(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”)。研究發(fā)現(xiàn)，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(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，當調整紅綠藍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。
“激光木材”作為一種創(chuàng)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(huán)境下的照明，“激光木材”都展現(xiàn)出獨特的潛力。該項研究成果既為木材光電子學的發(fā)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。
(資料來源：科技日報)
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