一张纸撕开，边缘在显微镜下放大50倍，能看到构成纸张的纤维素，带着透明的光泽。放大到100倍、400倍，透明度更加明显。纤维素本身，其实是高度透明的。

那为什么我们平时看一张纸，只能看到一片白色，透不过去？

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关键在于折射率。纤维素的折射率比空气（1.0）大很多，达到1.5左右。光遇到折射率不同的物体，不仅会折射，还会反射。按菲涅尔公式算，光从空气正入射纤维素，反射率约为4%。

单根纤维素放走的绝大多数光都能透过，但纸张内部有大量纤维素，光在它们之间反复反射、折射，透过的光越来越少。加上纤维素之间是成千上万个形状复杂、方向随机、尺度不一的孔隙，光线不停散射，最终被打散，宏观上就表现为一片白色。雪之所以白，原理相同，只是换成冰晶和空气的折射率差异。

水填进孔隙之后

纸沾了水，透明度其实也会增加。水填满了纸的空隙，光在纸张内部传播时，折射和反射发生在水和纤维素之间。水的折射率是1.33，代入公式，正入射时反射率约为0.36%。

干燥白纸的4%，是它的11倍。散射能力差了一大截，所以纸完全湿透后，透明度还是比较高的，而且随着边缘湿度不同，会呈现明显的透明梯度。

再看油浸纸。被油浸透的纸，透明度比沾水明显很多。大多数植物油的折射率在1.46附近，正入射时，浸透油的纸张内部光反射率低至0.018%。

把三个数字摆在一起：干燥纸4%、湿纸0.36%、油浸纸0.018%，比值是222：20：1。油浸透的纸散射能力最低，透明程度最高，比水高得多。

折射率接近时会发生什么

部分油的折射率可以超过1.6，而有的纤维素衍生物折射率可低于1.5，二者可以有交集。极端情况下，油和纸的折射率非常接近，就可能出现极高透明的现象，也就是光透明化（Optical Clearing）。这也是一种生物组织透明化处理技术，便于更好地观察生理结构。

除了浸泡折射率相同的液体，还可以通过致密化处理让纸变透明。研究发现，纤维素的散射系数随纤维素之间缝隙降低而降低，减少了反射界面，就能造出透明纸张。

比如用黏胶法（Viscose Process）等化学手段，把植物纤维素完全溶解为液体，再挤入酸浴中重新析出成膜，就能制造出高透明的玻璃纸（cellophane）。它之所以高透明，是因为纤维素分子重新排列，凝固成的致密薄膜没有纤维界面、没有空气孔隙。缺点是物理性能较差。

而通过纳米技术制造的纳米纤维素纸，在保留高物理性能的同时，透光率可超过90%。这样的纳米纸，可以制造高性能且环保的柔性轻质电子产品。还能通过不同的致密度，制造出不同雾度的纳米纸——随着散射明显增强，纳米纸整体越来越呈现白色。既有高透光率又有高雾度的纸，有望成为LED照明系统中光扩散的理想材料。

一张纸为什么白、为什么沾油更透，背后是折射率、反射率和孔隙结构在共同作用。而顺着这个原理走下去，透明纸、纳米纸这些材料，正在进入电子产品和照明系统的视野。