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必威体育精装版的三种高分子材料 报告人：张晴晴 透明木材 课题背景 　 近日，美国马里兰大学的胡良兵副教授等人首先去除木头中有颜色的木素成分，然后填充光折射率匹配材料环氧树脂，实现了木头在光学上的透明。 Hu的团队并不是研究透明木头这一领域的唯一团队，一些瑞典的科学家们也可以把一块木头里令人讨厌的木质填充替换成一种透明的聚合物，从而制造出一块透明的木头来。这和Hu的团队的处理方式看起来特别相似：都是先抽出一种物质，然后再填入新的物质。 透明木材 木材的结构 木材的最突出的特点是它们的结构各向异性，树干内部存在着许多垂直通道，用来输送水分及其他成分。 中通管道内壁是3-5nm纤维素，原纤维的细胞，木质素，果胶，和其他成分。由于纤维素，半纤维素之间的强烈的相互作用，导致木材优异的机械性能。 纤维素和半纤维素都是光学无色，但木质素却是深色的。在可见光范围内木材中的孔结构也导致大的光散射。因此，木材总是出现不透明的某些颜色。 Highly Anisotropic,Highly Transparent Wood Composites. 透明木材 立题依据 由于纤维素的纳米结构，具有优良的机械，光学性质等，这引起了研究者们极大的兴趣。又木材独特的微结构的被设计成为具有良好的功能性的材料。木材- 聚合物（如磁木材），以及一些仿生结构已经被证明。基于上述背景，透明木材的想法就应运而生。透明木材可用在例如家具、汽车和光电子结构材料等领域。 研究内容 第一次研究通过除去有色木质素和填入折射率匹配的聚合物来实现高光学透明度各向异性透明??木质复合材料。 透明木材 制备方法 木质素去除：使用具有50毫米×50毫米的尺寸，厚度为3mm的木块。在制浆过程中使用的化学品和工艺在我们的实验中使用。简言之，将木块浸泡在沸腾的含氢氧化钠和亚硫酸钠（方法I，图2F），以溶解木质素。然后将木块转移到H2O2溶液对去除剩余的木质素（II过程，图2F）。 聚合物浸渗：木材除去木质素后放置在培养皿的底部与两种液体组分混合（＃300环氧树脂和＃21 nonblushing环族固化剂）。然后将溶液在200帕脱气以除去气体和乙醇溶剂。约5分钟后，释放真空让树脂填充入木结构。重复3次该过程。所有上述方法均在30分钟内完成，以避免聚合物固化。最后，将含有木样品盘和树脂在30℃下保持静止12小时。树脂完全固化后，树脂渗入木材样品从培养皿剥离。 透明木材 图a为1型透明的木材 ，1型木由径向切割木材树干，其也被称为R-木材。木质素可以很容易地在R-木材中被去除而纤维素骨架结构保存。 图b为2型木通过纵向切割木材行树干，其也被称为L-木材。 透明木材 a）来说明两种类型的木块可以从树干，其中所述径向切片被命名为“R”和纵向“L”。 b）在R-木材，在木材的管腔是垂直向的平面。 c）在L-木材，管腔是沿平面方向。 d）R-木材的SEM图像。 e）L-木材的SEM图像,显示出它的长通道。 f）去除木质素实验。 g,h）脱木素过程中分别为I和II，木材的颜色变化比较。 i,j）的脱木素过程中木质素含量比较，用I和II表示，其中去除木质素是R-木更快。i,j表示用两种方法测定脱木素过程。 都说明R-木脱木质素更快，因为R-木有更多的中通管道。 透明木材 结果与讨论 a)是木质素被移除之后R-型木扫描电子显微镜（SEM）图像。木块显示沿木生长方向大规模流明。 b)管腔由细胞壁，它是由纤维素和半纤维素的包围。放大的SEM还示出了腔的内表面上的小凹坑，它使在木材树干的径向方向的材料运输。。 c)一个放大的SEM图像也显示了细胞壁定向排列的密集的纤维素纳米纤维。 d）聚合物填充实木复合的SEM图像。 透明木材 结果与讨论 a，b）的透射率的测量设置为两种不同的透明木的的各向异性的结构。 c，d）的散射光点分别为R-木材和L-木，所述的照片图像。 e，f）在x的强度分布和如上述（c）和（d）类似分别为R-木和L-木，在y方向，L型木显示透光率明显的各向异性行为。 g，h）的R-木材分别直接放置在网格和5毫米网格上方。 i，j）的L木材分别直接放置在网格和5毫米网格上方。白色垂直线比由于各向异性散射平行白线更为明显。 k）自然R-木材，自然L-木，透明R-木，透明的L-木材总透射率。 l）这两个R-和L-木质复合材料显示出高透光率的阴霾。 透明木材 同时高透射率和高光学雾度 各向异性透明 结果与讨论 透明木材 力学性能 各向异性不同的方向的机械性能 透明木材 结论 这是第一次，我们通过利用木材的独特性的结构制备成两种各向异性木质复合材料——R木材和L-木质复合材料，用于制造各向异性透明??木质复合材料。 这两种