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木漿能造紙，精巧的技藝甚至能讓紙張薄如蟬翼，但是，最近的一項研究找到了直接讓木頭變透明的方法，而且，領導該研究團隊的，是美國馬里蘭大學的一名華人科學家。
在5月4日出版的《先進材料》期刊上發表的一篇題為《高各向異性，高透明度木質復合材料(Highly Anisotropic, Highly Transparent Wood Composites)》的論文指出，通過一系列簡單的方法就能夠把木頭中的色素分離出來，經過處理的木板，透光率竟然高達90%。
“我們還在繼續優化透明的制造工藝，離生活應該不會太遠。現在在想辦法把木頭做大。”該研究團隊的帶頭人，來自美國馬里蘭大學能源研究中心的助理教授胡良兵。
把木頭變透明總共分幾步
這項研究的重要意義在于，處理后變得透明的木材本質上仍然是木頭，但是絕緣度和硬度遠超過玻璃，相比塑料又更容易降解，還具有一些常用透明材料不具備的獨特光學特性。
上述論文的核心，介紹了把木頭變成窗玻璃般透明的幾個步驟。
首先，研究人員把一段木頭放進處于沸騰狀態的含有水、氫氧化鈉和其他化學物質的化學劑中浸泡兩個小時，這個過程可以將木質素從木頭的細胞壁中溶出。木質素是非常復雜的天然聚合物，在木質組織中起抗壓作用，通過形成交織網來硬化細胞壁。
而且，木質素的另一個重要的化學性質就是顯色反應，通過內含的特殊基團使木材產生顏色。換句話說，該物質一旦脫離木材，木材立刻轉而變白。
隨后，研究人員把已褪成白色的木材浸入環氧樹脂中，這個步驟既強化了木材的硬度，又立刻令木材變得透明。其中的原理跟木材本身的物質結構有關，也與環氧樹脂的特性有關。因為，即便顏色褪去，木材的內部結構仍保持不變，最主要的是，通過浸泡，木材里用于輸送養分的細小導管可以把環氧樹脂充分吸收進去，便能使光線從其中通過，利用環氧樹脂接近光學玻璃的折射率造成透明的效果。
比起玻璃，這種透明木材在受到一般程度的擠壓時不會碎裂。但是，這種新材料離實際運用還有很長一段路要走。目前，研究人員最多只能處理1厘米厚的小木塊。
期待該技術用于中國
從材料行業業內人士處了解到，一個新材料從研發初期到最終投入商用，一般要經過可行性調查、設計與研發、工藝驗證、生產驗證、產品投放這幾個階段。而且每個階段中都會有技術評審，以確認技術路線是否可行。兩個階段中間還會有管理評審，決定是否要返回上一階段或進入下一階段，或者直接取消項目。材料研發要求一次到位，符合所有性能指標，一個環節不行，將會全盤皆輸。
胡良兵表示，透明木頭這項技術，“建筑、汽車、日用品都有可能(運用)”。
此前，胡良兵在接受新華社采訪時表示：“透明木頭是一種新的材料，集美觀和實用于一體，因此其應用前景比較看好。”而且，由于工藝沒有用到昂貴的試劑和儀器，這項研究的成本并不高，隨著技術的成熟，未來還會進一步降低。
論文第一作者，來自中國南京大學的訪問學者祝名偉舉例稱，透明木頭可以做桌子和書架等家具，也可以開發成透光、結實又防水的建筑材料，還可以成為藝術家的創作原料。
對于是否考慮將這項技術與中國的科研團隊或者中國企業合作研究和開發，最終在中國實踐這項技術，胡良兵向《第一財經日報》記者表示：“這是肯定的，我們期待和中國的合作。”
胡良兵教授目前帶領著一個名為“The Bing”的科研團隊，專注于以納米材料為基礎的能源器件和柔性電子器件的技術和基礎科學。目前的項目包括高性能、低成本的可擴展能源器件(包括柔性和可穿戴存儲設備)，納米功能紙等。據媒體報道，2011年，胡良兵曾參與透明電池項目，成功開發出外形如“透明紗窗”的透明鋰離子電池。
編輯：201602
