【科技前沿】“激光木材”可实现高效率固态激光照明

  【科技前沿】

  本报北京1月9日电（记者张蕾 通讯员宋平、劳万里）中国林科院木材工业研究所木质复合材料创新团队将折射率与纤维素不匹配的树脂浸入脱除木质素的木材，固化后得到高雾度透光木质复合材料，可将束状聚集激光进行3D空间散射，故将其命名为木质激光散射体复合材料（以下简称“激光木材”）。相关研究成果近日发表在学术期刊《先进材料》上。

  透明木材（亦叫透光木材）是在木材科学与材料科学基础上交叉孕育、发展起来的一种新型绿色复合材料。获得透明木材的常规做法是将折射率与纤维素匹配的高分子树脂浸入脱除木质素（或木质素发色、助色等基团）的木材，固化成具有一定雾度的透光木质复合材料。不过，雾度（亦叫不清晰度）却使透明木材难以应用于有高透明需要的领域。

  论文第一作者兼通讯作者、中国林科院木材工业研究所副研究员唐启恒介绍，团队利用逆向思维研究得到高雾度透光木质复合材料，在微观下表现为木材细胞骨架和树脂形成双相互穿网络结构。“该结构形成折射率极其不均匀的介质体系，促使光在网络结构中发生高度散射——这种特性恰好有将束状聚集的激光进行3D空间散射的天然优势，不需要经过光转换步骤即可实现高效率固态激光照明，有效解决了当前发光二极管（LED）存在的光转换效率下降的致命缺点，有望成为下一代光源的潜在竞争者。”

  论文共同通讯作者、中国林科院木材工业研究所研究员陈勇平表示，未来，“激光木材”在涉及国防军工、民用科技的照明领域，例如远距离岛屿、无接触室内外、深海、极端环境等，均具有广阔的应用前景。业界专家认为，该成果不仅为木材光电子学的发展及木材高值化利用提供了理论参考，还可助力我国绿色低碳高质量发展和生态文明建设。