冒牌自然老師

引自科學網
加拿大不列顛哥倫比亞大學(University of British Columbia)成功開發出可反射各種波長光線的玻璃薄膜，使普通透明玻璃能夠呈現包括紫外光、紅外光以及可見光在內的各種斑斕顏色。研究專案負責人、該大學化學系(Department of Chemistry)教授馬克•麥克馬蘭(Mark J. MacLachlan)表示，該項成果既有助於節約能源，又可美化建築外觀。相關文章發表在最新出版的《自然nature》雜誌上。

研究團隊使用一種被稱為奈米晶體纖維素的物質製成了這種玻璃薄膜，這種奈米晶體纖維素是紙漿和紙的主要成分。

該玻璃薄膜製造工藝由多步驟構成。首先將水、纖維素和矽等物質加以混合，待混合溶液乾燥後，纖維素就變為由許多微柱形晶體組成的螺旋狀圖形。麥克馬蘭形象地介紹說，想像一下，在一個層面上這些微柱形晶體基本都朝向相同的方向，而在另一個層面上的微柱形晶體佈局與之相似，但朝向略有差別，以此類推，每一層微柱形晶體方向都與其緊鄰的層面有所不同。然後，研究人員將多層晶體纖維素燒制到一張事先打上微細小孔的玻璃薄膜上，小孔的尺寸與排列同晶體一致。由於這些小孔具有螺旋結構，玻璃薄膜就可反射不同波長的光線，顏色美妙絕倫。

研究人員表示，玻璃薄膜光線反射“調節”技術類似甲蟲翅膀反射出七彩光的原理，產生的光線就像鑽石反射出的璀璨光芒。他們可以非常容易地調節玻璃薄膜的反射波長，範圍從紅外光到可見光直到紫外光。建築窗戶如果覆上該玻璃薄膜，窗戶就可以反射紅外光，而夏天紅外光正是加熱建築的“元兇”。這種玻璃薄膜還能用作牆體塗料，當人們路過時，可以在不同角度看見各種顏色的反射光。

目前已經成熟的玻璃光反射技術是通過在玻璃中摻入化學物質為玻璃上色而反射光線，但這種方式使建築內部光線暗淡，需要增加照明；另外，玻璃中摻入的化學物質在陽光的長期照射下會退化失效，而新研發的玻璃薄膜則不存在這些問題。（來源：科技日報 杜華斌）


nature原文論文
Free-standing mesoporous silica films with tunable chiral nematic structures
Nature 468, 422-425 (18 November 2010) | doi:10.1038/nature09540; Received 27 April 2010; Accepted 28 September 2010; Published online 17 November 2010
Kevin E. Shopsowitz[1], Hao Qi1, Wadood Y. Hamad[2] & Mark J. MacLachlan[1]
   1. Department of Chemistry, University of British Columbia, 2036 Main Mall, Vancouver, British Columbia, V6T 1Z1, Canada
   2. FPInnovations, 3800 Wesbrook Mall, Vancouver, British Columbia, V6S 2L9, Canada