透明木材中的光子行走：分级结构材料中的散射与吸收
光学
2022-03-29 v1 应用物理
摘要
分级材料的光学响应十分复杂，这阻碍了其直接研究与性能调控。透明木材(TW)是此类新兴生物复合材料，在为木材结构特性增添光学功能。组成、结构及界面处的纳米与微米级不均匀性强烈影响光透射与雾度。尽管界面调控可定制TW性能，但实现光学清晰木材需深入理解光与TW相互作用机制。本文展示了如何结合实验光谱测量与光子扩散模型提取材料散射系数与吸收系数。由此可解读并量化不同长度尺度的贡献。研究表明前向散射主导TW雾度，主要由木材基底与聚合物相间的折射率失配引起。木细胞壁的瑞利散射与残留木质素的吸收对透射率影响较小，但前者影响雾度。结果为面向期望光学功能的透明分级复合材料设计提供指导；我们通过实验展示了如何在大范围内调控TW的透射率与雾度。
引用
@article{arxiv.2112.07272,
title = {Photon Walk in Transparent Wood: Scattering and Absorption in Hierarchically Structured Materials},
author = {Hui Chen and Celine Montanari and Ravi Shanker and Saulius Marcinkevicius and Lars A. Berglund and Ilya Sychugov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.07272},
year = {2022}
}