調整結構搭配量子點技術,瑞士團隊讓木頭也能發光

作者 | 發布日期 2020 年 11 月 06 日 15:17 | 分類 尖端科技 , 材料 Telegram share ! follow us in feedly


許多人喜歡使用木製家具,是因為木頭能帶給人們親近自然的感覺,透過操縱複雜的結構,科學家已經展示如何使木頭透明化,甚至能用來儲存、釋放熱量,但現在瑞士團隊更進一步展示全新的功能:只須對結構進行些微調整,木頭也能發光。

從材料科學來說,木質素(lignin)是木材如此堅硬的關鍵,在轉換為紙張的製造過程中,木質素會被去除並留在廢料堆中,許多團隊正在研究回收技術,希望將其用來打造碳纖維、更便宜電池甚至是更堅固的混凝土。

不僅是做為紙張,新技術讓去除木質素的木材也能保持部分性能。在早先研究中,就有團隊將其製成透明木窗來保持房屋涼爽,或用來白天吸收熱量於晚上釋放,藉以保持房屋內的溫度穩定。

瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)和紐西蘭 Scion 研究組織也進行了全新的嘗試。在去除一半的木質素及半纖維素(hemicellulose)後,研究人員將含有「量子點」(Quantum Dot)的溶液注入到木材中,接著再將材料壓縮、乾燥並塗上疏水層。

得出的木膜細緻、防水且具有出色的機械性能,而最令人印象深刻的還是照亮房間的能力,由於半導體奈米結構會響應紫外線發光,當受到紫外線照射時,量子點會散發出溫暖的橙色光芒,均勻地散布在整個薄膜表面照亮整個模型房間。

根據研究人員的說法,不同種類的量子點將可散發出不同顏色的光芒,這種新型木製薄膜或許能取代塑膠或其他材料,做為燈泡或顯示器的新型裝飾罩,不僅更為環保,在木製外觀下也讓人感受更加親近。

(首圖來源:ACS Nano 2020

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