“消失的它”？隱身材料獲新突破

南京大學現代工程與應用科學學院教授朱嘉團隊開發了一種基于金納米顆粒自組裝的類皮膚超材料，成功實現了在黑暗環境下的可見光和紅外雙波段隱身。這項工作為具有靈活多波段調制且適用于多種應用場景的類皮膚超材料，提供了新范式，近日相關成果發表于《科學—進展》。

NPAHP基類皮膚超材料的示意圖及機理。課題組供圖

隱身技術的目標是使物體與其環境融為一體，從而難以被相機、紅外熱成像儀和雷達等探測設備發現。隨著探測技術的不斷進步，單一波段的隱身技術已無法滿足實際需求，多波段兼容的隱身技術變得尤為重要。

夜間或外太空偽裝是隱身技術的重要應用。為了實現這一目標，材料需要具備高可見光吸收率以適應黑色背景，同時具備低紅外發射率以抑制紅外熱輻射，從而實現可見光和紅外雙波段的兼容隱身。

為此，該團隊開發了一種獨特的基于金納米顆粒自組裝中空柱（NPAHP）的跨尺度三維多級結構。該結構在不同尺度上的特征結構單元，實現可見光、中波紅外和長波紅外波段的協同調制，從而定制出理想的高度選擇性光譜。

除了光學上理想的選擇性光譜以外，基于NPAHP的類皮膚超材料具有超薄厚度（~0.6微米）和周期性的通孔，其結構上呈現類皮膚的可依附性和透氣性。，為可穿戴偽裝領域帶來了新的應用可能性。

更重要的一點是，受益于該材料極低的紅外發射率，其在高溫下呈現出優異的紅外隱身效果，將其用于模擬的飛機引擎上時，可將發動機的輻射溫度從~674K，降至~353K，大幅提升了高溫環境下的隱身性能。

該團隊制備的此類皮膚超材料具備靈活的多波段調制、高制造通量、優異的粘附性和透氣性以及出色的高溫偽裝性能，預計將在多場景/功能偽裝和熱調節等實際應用中開辟新的道路。

此外，該研究團隊預期未來這種基于單層NPAHP的薄膜可以有效地與其他材料結合，實現更多波段兼容的偽裝和5-8微米范圍內的散熱，從而進一步擴展其應用場景。

相關論文信息：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adl1896