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Transparent wood「透明木」面世隔熱效果更佳或取代玻璃？

2021-03-12 (星期五)

聽起來像是科幻小說，木頭變透明？是不是有點難以想像？

數百年來，木材一直被人類用來製作傢俱，又或作為燃料。常見的木材皆是實心並呈棕色，從沒有想過木材可以用來製造透光的窗戶。近年美國有科學家成功打造「透明木」，令木材變得透明和堅實，甚至聲稱可取代玻璃，使用時不易粉碎且隔熱效能佳。「透明木」的研究結果已刊載於 Advanced Functional Materials 期刊上。

Could looking through trees be the view to a greener future? Trees replacing the clear pane glass in your windows is not a work of science fiction. It is happening now.

由 University of Maryland 研究人員發現的新技術，使用「過氧化氫」來改變巴沙木（Balsa Wood）的化學結構，從而令木材中的發色團不再吸收光線或令木材上色，光線因此可以穿透木材。經過化學漂染後的「透明木」並非完全透明得好像玻璃一樣清楚看到景色，但就可以讓光線穿透，像是紙張一樣。如果注入樹脂填充木材的空心纖維，則可以進一步減少散射而提升透明度，得到類似玻璃的效果。

想將木材變得透明，需要把木質素從結構中完全去除，然後用樹脂的材料代替。 (Photo source: Youtube)

結果亦發現，經如此處理的木材，強度是先前透明木材製作法的 50 倍，它還可以讓 90％的光通過。「透明木」比玻璃更堅固、更輕，還提供良好的絕緣性。研究人員建議，透明木材可以當做良好的建材，包括用於窗戶，或是採光屋頂。

透明木材可以取代玻璃，作為建築物的窗戶物料，皆因生產玻璃帶來的碳排放量每年達 2.5 萬公噸；再者，傳統玻璃窗容易被熱力穿透，導致室內氣溫冬涼夏暖，不得不耗費更多能源於冷暖氣系統，對環境造成損害。

相反，透明木材的隔熱效能比玻璃高 5 倍，加上以生長速度高的巴沙木製成，毋須砍伐森林的百年老樹，是一種比玻璃來得環保的替代物料。此外，透明木材輕巧耐用，一旦受到外來猛烈撞擊，亦只會彎曲變形或者裂開，不會像普通玻璃那樣粉碎。

經過化學漂染的「透明木」並非完全清晰，但可以讓光線穿透木材。(Photo source: Youtube)

由於化學品本身成本不高，也無需使用大量能源改變其材質，因此要進行大規模商業化也是可行；加上化學品本身是在木材表面施加，因此可以加入其他原料改變其效果，成為兼具隔熱能力以及有裝飾效果的材料。

「透明木」作為一種新型建築材料，擁有巨大潛力。(Photo source: U.S. Department of Agriculture)

University of Maryland 研究人員還指出，理論上，透明木材還能繼續在透光度上改良，說不定有朝一日能做成觸控顯示器的面板。

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