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新型“激光木材”實(shí)現(xiàn)高效率固態(tài)激光照明
2024年02月01日 11:06:26 來(lái)源:化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量:14258

該研究團(tuán)隊(duì)成功成功研發(fā)出一種可實(shí)現(xiàn)高效率固態(tài)激光照明的高霧度透光木質(zhì)復(fù)合材料,團(tuán)隊(duì)將其命名為木質(zhì)激光散射體復(fù)合材料。

  【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】透明木材是在木材科學(xué)與材料科學(xué)基礎(chǔ)上交叉孕育發(fā)展起來(lái)的一種新型綠色復(fù)合材料。常規(guī)做法是將折射率與纖維素匹配的高分子樹(shù)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(fù)合材料。霧度(即透光而不清晰)作為透明木材的一個(gè)特點(diǎn),使得該材料在需要高透明的領(lǐng)域難以得到應(yīng)用,在某些要求高透明度的應(yīng)用場(chǎng)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(gè)難以完全消除的固有現(xiàn)象。中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所木質(zhì)復(fù)合材料創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)變思路,不再去努力降低霧度,嘗試?yán)眠@一特性探索其潛在的應(yīng)用價(jià)值。
 
  采用這種逆向思維,該研究團(tuán)隊(duì)成功成功研發(fā)出一種可實(shí)現(xiàn)高效率固態(tài)激光照明的高霧度透光木質(zhì)復(fù)合材料,團(tuán)隊(duì)將其命名為木質(zhì)激光散射體復(fù)合材料(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“激光木材”)。研究發(fā)現(xiàn),在微觀層面,這種材料基于木材細(xì)胞骨架和樹(shù)脂形成了一種雙相互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形成了一個(gè)折射率非常不均勻的介質(zhì)體系,導(dǎo)致光線在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中發(fā)生強(qiáng)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(shí)現(xiàn)高效率的固態(tài)激光照明。此外,當(dāng)調(diào)整紅綠藍(lán)三基色激光的照射比例時(shí),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(yīng)用前景。無(wú)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(dú)特的潛力。該項(xiàng)研究成果既為木材光電子學(xué)的發(fā)展提供了理論支撐,又為木材在激光照明領(lǐng)域的應(yīng)用開(kāi)辟了新途徑,使其有望成為下一代光源的競(jìng)爭(zhēng)者。
 
  (資料來(lái)源:科技日?qǐng)?bào))
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