从瑞典、日本到韩国,三项最新研究正推动一种新材料——透明木(Transparent Wood)。
在材料科学领域,一种看起来颇具未来感的材料正逐渐受到关注——透明木(Transparent Wood)。
研究人员透过改变木材内部结构,使木材在保留天然纤维骨架的同时,获得透光能力。
近年来,来自瑞典、日本、韩国的研究团队陆续发布成果,使透明木成为建筑材料与可持续材料领域的重要研究方向。

图片来源:KTH Royal Institute of Technology
透明木研究中较早引起全球关注的成果,来自瑞典 KTH 皇家理工学院(KTH Royal Institute of Technology)。
研究团队透过两步工艺实现透明木:
第一步:去除木质素(Lignin)
木质素是木材中负责吸收光线并使其呈现不透明的天然聚合物。
第二步:填充透明聚合物
例如:
经处理的薄木皮(约 1 毫米厚)可实现约 85% 的透光率。
同时,材料仍保留木材纤维结构,因此具备较高韧性:

图片来源:University of Osaka
来自大阪大学(University of Osaka)的研究团队,提出了一种更环保的透明木制备路径。
此方法无需透明聚合物填充,亦能实现较高透明度。
研究人员透过氢氧化钾(KOH)碱处理:
这一过程会使木材内部的纤维骨架变得更柔软。
在干燥过程中:
细胞内部的微小空腔会塌陷,从而减少空气间隙并降低光散射。

实验数据显示:
在 550 纳米波长 下:

韩国韩巴大学与公州大学的研究团队,开发了一种透明木智能窗材料。
该材料结合:
材料可根据温度变化,自动调节透光率。
实验结果显示:
| 温度 | 可见光透过率 |
|---|---|
| 室温 | 约 28% |
| 40°C | 约 78% |
此外,该材料还具备:
从这三项研究可以看到,透明木的发展主要沿着三个方向推进:
① 高透光结构材料
用于建筑采光结构。
② 环保材料体系
减少对石油基材料的依赖。
③ 智能材料
实现自动调光与温度响应。