中國學者發現新型紅外隱身材料

記者從中科院蘇州納米所獲悉,該所張學同研究員領導的科研團隊,最新發現一種紅外隱身材料。這種新材料堅固、輕便、可折疊,可以在不需要額外能源的情況下躲過紅外探測儀的「法眼」,應用前景廣闊。
自然界中的一切物體,都會輻射紅外線。物體輻射紅外線能力的大小,和其表面溫度直接相關。

因此無論白天黑夜,紅外探測儀都可以測量到目標與背景間的輻射差,得到不同物體的紅外圖像。現有的紅外隱身技術原理通常是改變目標熱輻射特性,但這些隱身材料大多有耗能持續、應用范圍窄、反應慢等不足。

此次研究中,技術人員想要發明出一種可以適應不斷變化的溫度,且不需要額外耗能的紅外隱身材料。他們首先製造了一種堅固但柔軟的納米纖維氣凝膠薄膜,這種薄膜具有優異的隔熱性能。將這種薄膜用相變材料聚乙二醇(PEG)浸泡並進行防水處理,就得到一種輕薄、堅固、柔韌,但紅外隱身性能優異的復合新材料。

由於納米纖維氣凝膠薄膜本身是一種良好的絕熱材料,而聚乙二醇受熱時會儲存熱量並軟化,凝固時又釋放熱量後重新硬化,在模擬太陽光照下,覆蓋目標物的復合薄膜可以從太陽吸收熱量,達到抑制升溫目的,就像周圍環境一樣,使得目標物體對紅外探測儀「隱形」。當夜晚來臨,薄膜又能緩慢地釋放熱量,以匹配周圍環境。此外,選用合適厚度的氣凝膠薄膜覆蓋在發熱目標與相變復合薄膜之間,也能做到讓發熱物體「隱身」。

「新材料不僅可以用於紅外隱身,還可以用作電子隔熱材料、電池隔膜材料等,我們預測應用前景會非常廣闊。」張學同說。

相關研究成果已於近日發表在《美國化學學會·納米》上。

來源:cnBeta