“透明木材”面世，玻璃將被取代?
木材由于具有一定的強(qiáng)度、耐腐蝕性、可再生性及價(jià)格低廉等優(yōu)勢成為傳統(tǒng)的建筑材料之一。
近日由瑞典皇家理工學(xué)院(KTH）拉茲•貝格隆德教授領(lǐng)導(dǎo)的一組研究人員通過去除天然木材纖維中的木質(zhì)素后獲得了一種“透明”的木材，其不久之后極有可能成為二氧化硅玻璃的替代品。
即便在各種合成材料極大發(fā)展的今天，木材作為一種來自可再生資源的天然材料，仍然有著非常重要的地位，因此研究人員也一直在嘗試改進(jìn)木材的性能。最近，研究人員以木材為原材料，開發(fā)出一種新型的透明建筑材料。
木材之所以不透明，一個(gè)原因是其中存在大量的天然高分子化合物——木質(zhì)素，它對可見光有明顯的吸收。因此，來自瑞典的研究人員首先利用化學(xué)方法將木材中的木質(zhì)素分離出去，這使得木材的顏色明顯變淺，但仍然不透明。
這是由于木材中存在大量空氣與纖維素的界面，由于二者的折射率存在明顯差別（空氣的折射率約為1，纖維素為1.53左右），光在這些界面上會發(fā)生強(qiáng)烈的散射，因此大部分入射光無法順利穿過木材。
為了進(jìn)一步提高木材的透光性能，研究人員將聚甲基丙烯酸甲酯（即俗稱的有機(jī)玻璃）滲透進(jìn)木材細(xì)胞的間歇，再加熱使聚合反應(yīng)完全。聚甲基丙烯酸甲酯的折射率約為1.49，它取代空氣后，與纖維素之間折射率的差別大大減小，因此透射增強(qiáng)。利用這種方法，研究人員成功開發(fā)出“透明木材” ，嚴(yán)格來說，它是基于木材和聚甲基丙烯酸甲酯的復(fù)合材料。
實(shí)驗(yàn)表明，這種“透明木材”厚度在2毫米左右時(shí)透光率仍然可以達(dá)到60%左右。這種新型材料具有良好的機(jī)械性能，在未來可能會給建筑商和家庭提供新的選擇，例如可以用這種材料作為墻體，讓更多的光線透進(jìn)室內(nèi)，減少對照明燈具的依賴。
教授拉茲·貝格隆德表示：“我們研發(fā)的這種新型材料最吸引人的一點(diǎn)，就是它是源于可再生資源，并且擁有一流的機(jī)械性能，包括足夠的強(qiáng)度和韌性，較低的密度和導(dǎo)熱率。它也能用作太陽能電池板，當(dāng)捕捉光線的時(shí)候，可以提高電池板的效率和性能。”
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