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中科院新型纳米隔热相变复合红外隐身材料问世

源自新华社4月8日新闻。

中科院苏州纳米所张学同研究员领导的科研团队,最新发现一种红外隐身材料。这种新材料坚固、轻便、可折叠,可以在不需要额外能源的情况下躲过红外探测仪的“法眼”,应用前景广阔。

红外隐身示意图

红外隐身材料是红外隐身技术的重点之一,红外隐身材料具有隔断目标的红外辐射能力,同时在大气窗口波段内,具有低的红外发射率和红外镜面反射率。按照工作原理,红外隐身材料可分为控制发射率和控制温度两类。前者主要有涂料和薄膜,后者主要有隔热材料、吸热材料和高比辐射率聚合物。

物体辐射红外线能力的大小和其表面温度直接相关,只要和周围物体存在温差就会被探测仪敏感到。所谓红外隐身就是要降低物体本身和周围物体之间的温差,但传统隐身材料大多有耗能持续、应用范围窄、反应慢等不足。

在新的研究中,技术人员首先制造了一种坚固但柔软的纳米纤维气凝胶薄膜,这种薄膜具有优异的隔热性能。将这种薄膜用相变材料聚乙二醇(PEG)浸泡并进行防水处理,就得到一种轻薄、坚固、柔韧,但红外隐身性能优异的复合新材料。

其原理是,由于纳米纤维气凝胶薄膜本身是一种良好的绝热材料,而聚乙二醇受热时会储存热量并软化,凝固时又释放热量后重新硬化,在模拟太阳光照下,覆盖目标物的复合薄膜可以从太阳吸收热量,达到抑制升温目的,就像周围环境一样,使得目标物体对红外探测仪“隐形”。当夜晚来临,薄膜又能缓慢地释放热量,以匹配周围环境。此外,选用合适厚度的气凝胶薄膜覆盖在发热目标与相变复合薄膜之间,也能做到让发热物体“隐身”。

据研究人员讲,“新材料不仅可以用于红外隐身,还可以用作电子隔热材料、电池隔膜材料等,我们预测应用前景会非常广阔。

希望这样的材料尽快走出试验室。

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