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透明木材的制作流程。
phys.org网站当地时间2月2日报道，美国马里兰大学的研究人员发明了一种制造透明木材的新方法。在《科学进展》杂志刊登的论文中，研究人员详细描述了制造方法的研究过程及其优势。
“透明木材”并不是一个新概念，科学家们已在不久前展开相关研究。房地产开发商们将其视作建造房屋的新选择，因为木头比玻璃更坚固——如果它被偏离轨迹的棒球击中，不会像玻璃那样破碎。然而，尽管研究人员付出了诸多努力，透明木材却仍然受到制造方式的限制，没能投入商业应用。
木质素不仅是天然木材的色源，还是纤维素和半纤维素的黏合剂。制造透明木材的传统方法是用化学物质去除木质素。但这一过程不仅耗时，会产生大量废液，还将削弱木材强度。在新方法中，研究人员变换了处理理念——无需去除木质素，只需将其“改造”。首先，研究人员在木材表面涂覆过氧化氢，将处理后的木材置于紫外线（或自然阳光）之下，接着用乙醇浸泡、洗涤木材。最后，他们用透明的环氧树脂填充木材的微孔道，使其变得光滑。
经过化学处理和光照后，木质素发色团和半纤维素被去除，天然木材也因此变为无色。改性木质素仍然可以有效地结合、包裹原纤维，以保持木材的机械性能。最后，环氧树脂渗透到松散的改性木材的微通道中，增加成品的光滑度。
性能测试结果表明，用新方法制造的透明木材的强度是传统透明木材强度的50倍左右，透光率也达到90%。研究人员还发现，这种透明木材比玻璃更坚固、质量更轻，且隔热效果更好。理论上讲，人们完全可以用这种木材搭建几乎完全透明的房子，因为它还是良好的承重材料。
研究人员指出，新方法生产的透明木材清洁环保，经优化后可大规模生产，应用于大型建筑中。它既可以用于制作窗户、建造屋顶，也可以用于制造在恶劣环境或车内使用的触敏显示器。
科界原创
编译：雷鑫宇
审稿：西莫
责编：陈之涵
期刊来源：《科学进展》
期刊编号：2375-2548
原文链接：
https://phys.org/news/2021-02-wood-transparent-stronger-lighter-glass.html
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