研究人员利用木材成分开发新型透明材料，可用作智能玻璃窗户阻挡紫外线照射

来源：IT之家

韩国研究人员近日开发出一种基于木材的新型复合材料，无需用电即可根据环境温度自动调节透光率，同时有效阻挡有害紫外线并提升隔热性能，为传统依赖电力的智能玻璃提供了一种被动式替代方案，相关研究成果已发表于《Advanced Composites and Hybrid Materials》期刊。

该研究由韩国韩巴大学（Hanbat National University）和公州大学（Kongju National University）的团队共同完成。研究人员将经过改性的轻木（巴沙木）与聚合物分散液晶材料相结合，制成了一种“透明木材”复合材料，可在建筑中实现对光线与热量的自然调控。

与传统建筑材料不同的是，这种新型复合材料属于纯被动系统，无需电力或电子元件即可工作。在实验室测试中，研究人员发现，该材料会随着温度升高，从偏不透明状态逐渐转为透明。在室温条件下，其可见光透过率约为 28%；当温度升至 40 摄氏度时，在 550 纳米波长下的透光率可提升至约 78%。这种由温度驱动的变化，使窗户能够在不同环境下自动平衡采光、眩光和室内过热问题。由于这一过程依赖聚合物分散液晶的物理特性变化，不需要任何外部能量输入，因此在节能方面具备天然优势。

除了调光能力外，该材料在紫外线防护方面表现同样突出。研究人员表示，透明木材几乎可以阻挡 100% 的 UVA 紫外线，其机理源于一种被称为 J-聚集效应的分子排列方式，在不明显影响可见光的前提下，有效保护人体皮肤和室内陈设。

在隔热性能上，这种木基复合材料的导热系数仅为 0.197 W·m⁻¹·K⁻¹，几乎是普通玻璃的五分之一。韩巴大学的金珍博士指出，这意味着该材料在建筑中能够显著减缓热量流失或进入，从而降低空调和供暖系统的能耗。

隐私保护也是这项技术的一大亮点。与普通玻璃不同，透明木材在较低温度下会保持更强的散射特性，在夜间室内开灯时不易被外界看清，有效解决了玻璃窗夜晚隐私性差的问题。研究团队认为，这种材料有望成为一种兼顾白天自然采光与夜间隐私保护的环保型玻璃替代方案。

除住宅和商业建筑外，研究人员还看好其在农业和医疗领域的应用前景。例如在智能温室中，该材料可自动调节入射阳光，防止作物被强光灼伤，同时帮助维持稳定的内部温度，全程无需额外能耗。在医疗场景下，它甚至可以制成柔性皮肤贴片，当体温超过 38℃ 时自动变得透明，作为无需电池和电子元件的直观健康预警手段。

尽管该技术在大规模应用前仍需进一步测试和验证，但研究结果显示，通过工程化木材实现“智能化”功能，并不一定要依赖高能耗系统。这为未来的绿色建筑方案提供了一条新的思路。