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新型“激光木材”實現(xiàn)高效率固態(tài)激光照明
2024年02月01日 11:06:26
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：14195
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(zhì)復合材料，團隊將其命名為木質(zhì)激光散射體復合材料。
【化工儀器網(wǎng) 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(zhì)素的木材中，固化成具有一定霧度的透光木質(zhì)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(chǎn)生主要是由于光線在透明木材內(nèi)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(zhì)復合材料創(chuàng)新團隊轉(zhuǎn)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(zhì)復合材料，團隊將其命名為木質(zhì)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(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。這種獨特的結(jié)構(gòu)形成了一個折射率非常不均勻的介質(zhì)體系，導致光線在網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)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(diào)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(nèi)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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