木工所超分子幻彩木玻璃研究成果发表于国际知名期刊AFM
文章导读
木质透明材料总在刚度与韧性间顾此失彼?木工所颠覆性突破让木材化身“幻彩玻璃”!揭秘霍夫迈斯特效应新策略:通过金属离子精准调控木材超分子结构,首次实现高刚度、高韧性、幻彩外观与辐射冷却性能的完美融合。成本远低于石英玻璃,废弃可降解,直击传统材料高能耗、难环保痛点。成果发表于顶级期刊AFM(IF=19),已携手企业亮相世界林木业大会,为高端建筑与“双碳”目标注入绿色动能——这不仅是材料革命,更是林业产业跃升的关键一步。
— 内容由好学术AI分析文章内容生成,仅供参考。


能源节约与环境保护的迫切需求,正日益推动对新型透明材料的研究与开发。传统玻璃和塑料广泛依赖不可再生资源,其生产过程不仅能耗高、碳排放量大,废弃后也难以降解,对生态环境造成持续压力。在全球致力于实现节能减排与碳中和目标的大背景下,开发绿色环保、高性能的透明材料显得尤为重要。木材作为一种可再生、低碳排放的天然结构材料,展现出制备透明材料的巨大潜力,为可持续材料领域提供了新的发展方向。
现有木质透明材料难以兼顾高刚度与高韧性,严重制约其实际应用。针对这个问题,木工所超分子科学研究室提出了一种创新的“超分子幻彩木玻璃”构建策略。该策略基于霍夫迈斯特效应,利用金属离子诱导的盐析过程调控木材的超分子结构,通过改变体系中羧基的浓度以及金属离子的种类与用量,可实现材料刚度、韧性、透明度及颜色的精确调控。该方法的优势在于:金属离子对纤维素的盐析效应增强了氢键堆积密度,而羧基与金属离子之间形成的配位键则强化了界面结合。相较于传统透明木材与石英玻璃,木质玻璃展现出更高的刚度与韧性、更低的成本、优异的辐射冷却性能以及良好的可持续性,在高安全性建筑结构及装饰领域展现出广阔应用前景。相关成果以“Hofmeister-Effect Regulated Wood-Based Supramolecular Colored Glass”为题,发表在Advanced Functional Materials(中科院1区top,IF=19)上。木工所硕士研究生王凯为第一作者,卢芸研究员为通讯作者。
同时,也通过与重庆市林业投资开发有限责任公司的产学研合作,以高端实木家具屏风装饰形态亮相第三届世界林木业大会,向全球林业与材料领域展示了其作为新型绿色功能材料的应用潜力,标志着该技术从实验室走向产业转化的关键一步。该成果拓展了木材在高端材料领域的应用边界,对促进林业产业高质量发展和实现“双碳”目标具有积极推动作用。
© 版权声明
本文由分享者转载或发布,内容仅供学习和交流,版权归原文作者所有。如有侵权,请留言联系更正或删除。

















这个研究方向太棒了!木质材料替代传统玻璃既环保又实用👍