近日,材料學院彭鋒教授、陳閣谷教授課題組在室溫磷光透明木基材料領域取得新進展,研究論文以“Self-Adhesive, Isotropic, and All-Wood Transparent Room Temperature Phosphorescent Laminates”為題發表于《Advanced Functional Materials》(IF = 19)。
傳統透明木材的制備是通過浸漬與木材折射率相匹配的石油基聚合物實現透明化。然而,聚合物浸漬木材與聚合物之間相容性不足,導致耐久性差、力學性能欠佳,且室溫磷光 (RTP) 材料受限于壽命短、制備工藝復雜、功能單一等問題。因此,構建兼具高透光率及長余輝特性的多功能材料是領域內挑戰性難題。

圖1 通過氧化還原改性及熱壓致密化制備透明室溫磷光木材
針對以上挑戰,材料學院陳閣谷教授、彭鋒教授團隊通過脫木素、氧化還原改性及物理致密化工藝,成功制備出一種各向同性的自粘合全木質透明室溫磷光復合材料。如圖1所示,氧化還原改性在木材中引入豐富的高密度交聯位點,在隨后的自組裝層壓過程中形成具有豐富氫鍵網絡的致密結構,從而獲得具備各項同性、高力學性能及長余輝磷光性能的透明木材。本研究制備的材料透光率可達約70%,兩個方向的拉伸強度分別為156.9±9.0 MPa及159.3±23.7 MPa,磷光壽命約342 ms。所開發的全木基室溫磷光透明層壓材料在智能建筑、信息防偽及光學傳感方面具有廣闊應用前景。
碩士研究生陳偲、本科生夏倪、博士研究生周俁彤為共同第一作者,陳閣谷教授和彭鋒教授為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金 (22208023) (32571985)、國家杰出青年科學基金 (32225034) 及高等學校學科創新引智計劃 (BP0820033) 等項目的支持。