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调整结构搭配量子点技术,瑞士团队让木头也能发光

2024-11-22 213


许多人喜欢使用木制家具,是因为木头能带给人们亲近自然的感觉,透过操纵复杂的结构,科学家已经展示如何使木头透明化,甚至能用来储存、释放热量,但现在瑞士团队更进一步展示全新的功能:只须对结构进行些微调整,木头也能发光。

从材料科学来说,木质素(lignin)是木材如此坚硬的关键,在转换为纸张的制造过程中,木质素会被去除并留在废料堆中,许多团队正在研究回收技术,希望将其用来打造碳纤维、更便宜电池甚至是更坚固的混凝土。

不仅是做为纸张,新技术让去除木质素的木材也能保持部分性能。在早先研究中,就有团队将其制成透明木窗来保持房屋凉爽,或用来白天吸收热量于晚上释放,藉以保持房屋内的温度稳定。

瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)和新西兰 Scion 研究组织也进行了全新的尝试。在去除一半的木质素及半纤维素(hemicellulose)后,研究人员将含有“量子点”(Quantum Dot)的溶液注入到木材中,接着再将材料压缩、干燥并涂上疏水层。

得出的木膜细致、防水且具有出色的机械性能,而最令人印象深刻的还是照亮房间的能力,由于半导体奈米结构会响应紫外线发光,当受到紫外线照射时,量子点会散发出温暖的橙色光芒,均匀地散布在整个薄膜表面照亮整个模型房间。

根据研究人员的说法,不同种类的量子点将可散发出不同颜色的光芒,这种新型木制薄膜或许能取代塑胶或其他材料,做为灯泡或显示器的新型装饰罩,不仅更为环保,在木制外观下也让人感受更加亲近。

  • Luminescent wood can light up a room
  • 论文:Luminescent and Hydrophobic Wood Films as Optical Lighting Materials

(首图来源:ACS Nano 2020)

延伸阅读:

  • 科学家把木头材料变透明,还能比玻璃更坚固又耐用
2020-11-07 09:06:00

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