国外团队研发透明木材，未来将取代玻璃




木材和玻璃是我们日常生活中应用最多的两种材料，木材常用于制作家具和厨房用具，玻璃则可以用于制作器皿和屏障。两者都有自己的优势和劣势，木材的优势在于重量轻、便于分割和雕刻，玻璃的优势在于密封性好、拥有透明和隔音等功能。而木材的劣势在于寿命较短，不透明，玻璃的劣势在于比较脆弱，容易被击碎。


因此如果能够研发出综合玻璃和木材两者优点的材料，那么应该会广受欢迎。根据外媒报道，近期国外一支研发团队对外宣称已经研发出了一种透明木材，并认为它在不久的未来可能可以取代普通玻璃。从网络上流传的图片来看，该透明木材外形看起来像玻璃，但它的实质是木材和其他化合物。那么透明木材是如何制成的？与传统玻璃相比它有哪些优势呢？


大量玻璃的使用会造成什么负面效果？

大多数玻璃的主要成分是二氧化硅，这种材料因为遮风透光的特点而得到广泛的应用，目前市面上的玻璃种类繁多，比如平板玻璃、钢化玻璃、磨砂玻璃、防弹玻璃、中空玻璃等等。任何一件工业产品的生产都会产生废弃物，据了解玻璃厂的废料一般有废玻璃和废水，废水中存在焦油、氰化物、氨氮化合物等污染物。


尽管许多国家在不断提高生产玻璃的技术，但是玻璃生产过程中所产生的污染问题仍然得不到解决。根据不完全数据统计，单单是玻璃生产每年就会导致大约2.5万公吨的污染气体排放。玻璃被广泛应用在人们生活中，它具有透光的作用，但是并不能隔绝外界的炎热或者寒冷，因此会导致室内消耗更多的电能去调节室内气温。

透明木材是如何制成的？

根据研究人员的介绍，他们所研发的透明木材采用的是一种名为巴沙树的木材。这种植物主要分布在美洲的热带森林中，由于密度低的原因，它被认为是地球上重量最轻的树木。不仅如此，它还是地球上生长最快的树木之一，这两个特点使得巴沙木得到了人类的青睐而被广泛应用在工业制造中。透明木材选用巴沙木作为原料也是看中了它的密度低、质量轻。


在正式制作透明木材之前，研究人员需要在室内对巴沙木进行氧化浴处理。氧化浴处理的本质是氧化反应，让原材料发生氧化作用后产生某些特点。巴沙木在接受氧化浴处理后再接受聚乙烯醇的处理，就逐渐呈现出透明的特点。在利用氧化剂和聚乙烯醇让木材变得透明的过程中涉及了十分复杂的化学反应，连研究人员也尚未能掌握其中的原理。

与传统的玻璃相比，透明木材有哪些优势？

有研究表明，木材中的纤维结构是一种较好的吸能结构，同时透明木材生产中加入的聚合物也可以起到吸能作用，这使得最后被研发出来的透明木材比大多数玻璃要更能承受住外界的冲击力。研究人员对透明木材进行过冲击测试，测试结果显示透明木材即使遭受了强劲的冲击后也不会破碎，只是弯曲或者分裂而已，因此它对人身安全更有保障。


其次，以巴沙木为原料的透明木材比传统玻璃更轻，这使得它的运输负担大幅度下降。此外，透明木材既可以发挥透光的作用，又能够起到阻挡外界热量的作用。更重要的是，生产透明木材所需要的成本更低，而且对环境的污染更小。巴沙木的生长速度快，碳排放量较少，这是众多树木种类中所少有的。


综合以上分析，我们可以看出透明木材比传统玻璃和木材都要出色很多，所以如果这种材料未来能够得到推广的话，那么将可能掀起新一轮材料学的变革。科技只有在服务人类的时候，才是好科技。