科技｜像玻璃一樣透光？來看透明木頭是怎樣的“黑科技”！

半透明的木頭是什麼木

說起木頭，再常見不過了。木漿能造紙，中國古代發明的造紙術是中國對世界文明的巨大貢獻，這項精巧的技藝發展到今天，甚至能讓紙張薄如蟬翼。木頭在生活中的用途更豐富，但你能想象有一天它甚至能取代玻璃嗎？

這就是今天小編所說的“透明木頭”，讀者可能感覺奇怪？實際上，透明木頭是當前一種新型的建築型木材，幾年前還只是一種假想，提出者是來自馬里蘭大學的材料科學家胡良斌。

透明木頭簡介

說到透明木頭，大家可能首先想到的是這種。

實則不然，透明木頭不是利用高透明水晶膠將木材將木材灌縫融合而成，而是它本身就是木頭。

透明木頭是一種新的材料，集美觀和實用於一體，因此其應用前景比較看好。

美國馬里蘭大學的華人科學家胡良兵帶領的研究團隊研製出的這種透明木頭，被認為將來能應用在傢俱、建築材料等多個領域。

這項研究的重要意義在於，處理後變得透明的木材結構上仍然是木頭，但是強度遠超過木頭，相比玻璃、塑膠又更容易降解，還具有一些常用透明材料不具備的獨特光學特性。

透明木頭特性

高透光率

研究透過一系列簡單的方法就能夠把木頭中的色素分離出來，經過處理的木板，總透光率竟然高達90%。

當透過這種方式處理木頭後，木頭細小的內部紋理結構將像他們曾經作為一株植物時為自己輸送養分那樣，也以同樣的方式讓光線透過。 該研究小組指出，這種木頭同時具有高透明性和光霧度。

硬度高

在研製透明木頭過程中，研究人員首先將木頭放到沸水中煮大約2個小時，隨後利用氫氧化鈉和其它化學物質去除木頭中的木質素，並在木塊上倒上環氧樹脂，這樣可以將木塊硬度提高四到五倍。

強度高

強度如何呢？這種透明木頭強度比原來木頭強度增加6倍左右，由於他的清晰度和強度的改善使得其可以替代某些塑膠

做為

環保塑膠。此外透明木頭還無毒、無汙染、耐酸鹼和強氧化劑腐蝕。

▲胡良斌教授實驗

小貼士

研究人員打造了一個長方形的微型樣板房，尺寸為13。5×7。5×25釐米。樣板房的天花板由透明木頭打造。 研究人員發現，透明木頭的內部紋理結構能允許可見光波長透過，同時阻止大多數攜帶大量熱量的波長，因此其能使室內溫度更低。

透明木頭的製作

如何製得“透明木頭”？ 其實並不難，只要我們用化學方法把普通的輕木經過處理，去掉木質纖維，再使用環氧樹脂進行拉伸，這是製作的關鍵，經過處理可獲得一種透明的、可生物降解的新材料就出現了。

製作透明木頭需要分兩步：

第一步，研究人員用化學方法去除木頭紋理中的有顏色的木素成分，並不會破壞木頭本身的紋理；

第二步，在木頭紋理中填充環氧樹脂。環氧樹脂的折射率接近光學玻璃，這樣，木頭就可以像玻璃一樣實現了在光學上的透明。

▲環氧樹脂之一

透明木頭可以用來做書桌、書架和餐桌等；也可以作為建築材料，建造透光、結實又防水的房子；同時，由於其美觀性，甚至可能走上藝術家的創作臺，成為創作原料。

由於製備工藝沒有用到昂貴的試劑和儀器，所以這項研究的成本並不高，而且將來會隨著工藝的成熟進一步降低。但是，他們目前還只能提供小尺寸的透明木頭，大型應用尚需工藝的進一步改進和最佳化。

結語

由於這種透明木頭的高透光率，中國一些研究所和相關企業正在嘗試使用其製造可再生太陽能電池，將來可以裝載在汽車、電瓶腳踏車、手推車、太空飛船、高鐵、險惡環境下機器人代替作業，潛水艇電源續電等，其巨大用途設計的領域很廣。

研究者們也致力於透明木頭的進一步開發， 希望能夠把透明木頭技術推進到千家萬戶。