一篇文章带你玩转神奇的透明木材！
透明木材是一种多功能木质复合材料，关于透明木材的第一份报道来源于Fink公司于1992年编写的木材形态学研究。后来，通过将机械性能与光学透射率研究相结合，提出了透明木材在工程相关领域的应用。由于在基本木材特性基础上增加了光学透射率，透明木材有助于木材解剖学研究，还可用于透光智能建筑、电子设备，以及光伏电池和光源等光子设备。
在此，笔者总结了近年来透明木材相关的研究报道和研究进展。
1.Sci. Adv.: 太阳能辅助制造大规模、可构图的透明木材透明木材被认为是节能工程应用中一种有前途的结构和光管理材料。然而，用于制造透明木材的基于溶液的脱木素过程，通常消耗大量的化学物质和能量。在此，美国马里兰大学胡良兵团队报道了一种通过使用太阳能辅助化学刷涂方法，改变木材的木质素结构来生产光学透明木材的方法。这种方法保留了大部分木质素作为粘合剂，为聚合物渗透提供了坚固的木材骨架，同时大大减少了化学和能量消耗以及加工时间。所获得的透明木材(厚度约1mm)显示出高透光率(> 90%)、高雾度(> 60%)和在可见光波长范围内优异的导光效果。此外，作者可以使用这种方法，在木材表面直接获得不同的图案，这赋予透明木材优异的图案可加工性。这种透明木材结合了其高效、可图案化和可扩展的生产，是节能建筑应用的一种有前途的候选材料。
2. J. Mater. Chem. A.: 厘米厚的透明木材透明木材具有高透光率、良好的隔热性和高韧性，是一种极具吸引力的节能建筑结构材料。然而，厚的高度透明的木材很难实现。在此，瑞典皇家理工学院Lars Berglund和Min Yan合作，通过木材模板乙酰化的界面操作实现了高透光率的透明木材(1.5 mm)，具有92%的透光率，接近纯聚甲基丙烯酸甲酯(95%)的透光率。实验和电磁建模都支持透射率的提高主要是由于界面剥离间隙的消除。通过应用这种方法，获得了一厘米厚的透明木材结构。通过在顶部层压聚合物分散液晶膜，透明木材可以用作光学可调窗口的基底。本研究展示的技术在未来可替代智能窗户和智能建筑中的玻璃。
1. Nat. Commun.: 适用于节能建筑的可扩展、美观透明木材如今，节能建筑材料对于降低室内能耗非常重要，因为它们能够更好地隔热、促进有效的阳光收集并提供舒适的室内照明。在此，美国马里兰大学胡良兵团队基于空间选择性脱木素和环氧树脂渗透工艺，展示了一种新颖的可伸缩的美观透明木材，具有美学特征(例如完整的木材图案)、优异的光学性能(平均透光率约为80%，雾度约为93%)、良好的紫外线阻挡能力和低热导率(0.24 W m-1K-1)。此外，美观木材的快速制造工艺和机械强度(91.95 MPa的高纵向抗拉强度和2.73 MJ m-3的韧性)有利于放大生产规模(320mm×170mm×0.6mm)，同时节省大量时间和精力。这种美观的木材在节能建筑应用中有很大的潜力，如玻璃天花板、屋顶、透明装饰和室内面板。
2. ChemSusChem：
节能建筑用大尺寸透明木材透明木材作为一种节能建筑材料，具有高透光率、优异的力学性能和良好的隔热性能，极具吸引力。然而，目前的研究仅限于在实验室制作小尺寸样品。一种能够容易且有效地生产任何尺寸和任何厚度的透明木材的方法，对于实际应用是理想的。南京林业大学Yaoli Zhang团队提出一种新的制备方法，以木质纤维制成的透明木材作为基材，可使细胞壁与浸渍的聚合物结合更紧密，从而提高透光率。与以前报道的方法制备的木材相比，用这种新方法制备的透明木材不仅保留了相同的优点，而且制备效率更高，适合大规模生产。在模拟真实环境下，透明木材样板房室内温度的可保持性，揭示了纤维基透明木材因其导热系数低而表现出的优异隔热性能，在节约热能方面显示出显著的效益。
3. J. Mater. Chem. A.: 用于隔热窗应用的含纳米CsxWO3的透明木材上海大学Yanfeng Gao团队将纳米粒子分散在预聚合的甲基丙烯酸甲酯中，然后填充到脱木质素木材的纳米孔中，制备透明木材。该木质复合材料表现出优异的近红外(NIR，范围从780到2500 nm)屏蔽能力和高可见光透明度。CsxWO3/透明木材也表现出优异的机械性能，断裂强度高达59.8 MPa，模量高达2.72 GPa。CsxWO3/透明木材有望成为智能窗应用的潜在材料。
