我国科研团队发明“激光木材” 可实现高效固态激光照明

科技日报记者 马爱平 通讯员 宋平

9日，记者从中国林业科学研究院获悉，该院木材工业研究所木质复合材料创新团队成功研发出一种可实现高效率固态激光照明的高雾度透光木质复合材料，团队将其命名为木质激光散射体复合材料（以下简称“激光木材”）。这一研究成果日前发表于国际期刊《先进材料》。

透明木材，作为一种新型绿色复合材料，具有一定的雾度（即透光而不清晰）。然而正是这一雾度特性，在某些要求高透明度的应用场景中限制了透明木材的使用。

“雾度的产生主要是由于光线在透明木材内部发生散射，这是一个难以完全消除的固有现象。”论文第一作者兼通讯作者、中国林业科学研究院木材工业研究所副研究员唐启恒对科技日报记者表示，“传统思路是努力降低雾度，但我们转变思路，尝试利用这一特性探索其潜在的应用价值。”

“激光木材”的制备过程及其在照明领域的应用示范。中国林业科学研究院供图

采用这种逆向思维，该研究团队成功研发出了高雾度透光的“激光木材”。“在微观层面，这种材料基于木材细胞骨架和树脂形成了一种双相互穿网络结构。这种独特的结构形成了一个折射率非常不均匀的介质体系，导致光线在网络结构中发生强烈散射。值得注意的是，这种高度散射的特性恰好适用于将聚集的激光束在3D空间中散射，从而实现高效率的固态激光照明。此外，当调整红绿蓝三基色激光的照射比例时，这种材料还能发出不同颜色的光。”唐启恒解释说。

“激光木材”作为一种创新的照明材料，具有广阔的应用前景。“无论是室内外照明、岛屿照明，还是深水、深海等极端环境下的照明，‘激光木材’都展现出独特的潜力。”论文共同通讯作者、中国林业科学研究院木材工业研究所研究员陈勇平指出，这项研究成果既为木材光电子学的发展提供了理论支撑，又为木材在激光照明领域的应用开辟了新途径，使其有望成为下一代光源的竞争者。