紅外隱身的案例
一種用于熱管理和紅外隱身STA-EGaIn基相變氣凝膠
最近，通過被動熱管理調節紅外發射的能力賦予了PCMs在紅外隱身領域的潛在應用。然而，如何同時提高相變材料的熱管理和紅外隱身性能，提高相變焓，提高光熱轉換能力和導熱系數，目前的研究還很少。因此，有必要構建基于EGaIn的相變材料，同時提高相變焓、光熱轉換能力和導熱系數，以及多場景應用(熱管理和紅外隱身)，以擴展其在下一代新型高性能EGaIn基相變材料中的應用。
02
成果掠影
近期，新加坡國立大學材料科學與工程系Swee Ching Tan教授聯合南京林業大學付宇教授在開發具有高相變焓、光熱轉換能力和導熱系數的EGaIn基相變材料取得新進展。本研究通過簡單的機械球磨工藝制備了一種具有優異光吸收性能的新型EGaIn基相變儲能材料(STA-EGaIn)。采用定向冷凍干燥法和烷基化反應法制備了木片激發纖維素納米晶氣凝膠，同時提高了木片激發纖維素納米晶氣凝膠的防漏和浸漬性能。為了提高STA-EGaIn的導熱性能和光熱性能，引入MoS2來降低STA-EGaIn的界面熱阻，調整EGaIn基相變儲能復合材料的光吸收性能。所得復合材料具有優異的光熱轉換性能、高相變焓、防泄漏性能和增強的導熱性。結果表明，基于EGaIn的PCM可用于太陽輻照下儲能裝置(超級電容器)的溫度調節，在紅外隱身領域具有廣闊的應用前景。該工作為制備具有高光吸收性能的新型EGaIn基相變儲能材料和EGaIn在相變儲能和熱管理領域的廣泛應用鋪平了新的道路。
展開 鄭州大學王建峰/王萬杰AFM：紅外低發射率MXene用于熱偽裝與紅外隱身
隨著紅外探測技術的飛速發展，熱偽裝與紅外隱身技術/材料引起了廣泛關注。紅外探測的工作原理是通過捕捉物體發射的中紅外波段(7~14 μm)紅外線，然后成像識別物體。通常來講，熱偽裝是通過減小物體與環境的紅外熱輻射差異來實現的。根據斯蒂芬-玻爾茲曼定律：P=εσT4，其中，P為熱輻射能量，σ是玻爾茲曼常數，ε是物體表面紅外發射率，T是熱力學溫度。物體的熱輻射能量直接由其ε和T4決定。可見，實現高溫物體的熱偽裝具有更大的挑戰性。目前，已經有大量關于熱偽裝材料的報道，但其依然具有以下缺點：（1）相變材料的使用溫度相對較低；（2）氣凝膠或泡沫等隔熱材料厚度較大；（3）金屬薄膜或涂層雖然具有較低的紅外發射率，但易腐蝕、密度大且難加工；（4）光子晶體等超材料制備工藝復雜、成本高。目前，利用超薄薄膜或涂層實現高溫物體的熱偽裝仍然是一個巨大挑戰。
近日，鄭州大學材料學院王建峰副教授和王萬杰教授團隊率先報道了Ti3C2Tx MXene的紅外低發射特性（7~14 μm波段范圍內發射率為0.19），與不銹鋼薄膜相當，遠低于石墨烯、氧化石墨烯以及納米蒙脫土等二維材料。在較寬的溫度范圍內（-10 ℃到500 ℃），1 μm厚的超薄柔性MXene薄膜以及超薄MXene涂層展現出優異的、長時間穩定的室內/室外熱偽裝性能，能使500℃高溫物體的輻射溫度降低300℃以上，優于已報道的熱偽裝薄膜/涂層材料。同時，MXene薄膜/涂層具有優異的可熱偽裝的電加熱和高效的電磁波屏蔽性能。該論文為基于超薄薄膜/涂層材料實現高溫物體的熱偽裝提供了有效策略，展示了MXene材料在熱偽裝、紅外隱身、輻射加熱、紅外信號傳輸、安全防護等領域的巨大應用潛力。
展開 氣凝膠相變隱身復合材料！
因此，紅外隱身可以通過調節紅外發射率或調控溫度來實現。例如，制造具有微結構的特殊表面可以改變目標的紅外發射率，但微結構并不賦予目標可調的紅外發射率。量子阱、電致變色染料、相變材料等能夠動態調控紅外輻射，然而，在調諧過程中通常需要持續耗電，且響應速度慢、可調范圍窄、柔韌性差。此外，通過調控溫度可實現紅外隱身，然而隔熱毯等材料一般都比較厚重，易導致熱量積聚。可見，有效地隱藏目標，使其對熱紅外探測器不可見仍然面臨巨大挑戰。
中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所張學同研究員領導的氣凝膠團隊制備了一種具有高孔隙率（ 98% ）和高比表面積（ 365.99 m 2 /g ）的柔性氣凝膠薄膜，通過溶解杜邦 TM 的 Kevlar 獲得納米纖維溶膠，再經刮刀涂布、溶膠 - 凝膠及后續的冷凍干燥過程獲得 Kevlar 氣凝膠薄膜。該氣凝膠具有優異的隔熱性能，室溫環境下，熱導率約為 0.036 W/m K ， 200μm 厚的氣凝膠薄膜覆蓋在 300°C 的熱源上，氣凝膠表面溫度僅為 220°C ，溫差達到了 80°C 。 與 相變材料聚乙二醇復合并進行疏水化處理，制備出氣凝膠 / 相變復合薄膜，該相變復合薄膜：（ 1 ）相變焓高達 179.1 J/g ；（ 2 ）紅外發射率與多數環境背景匹配；（ 3 ）在 3μm-15 μm 紅外波段具有超低紅外透過率。在室外環境（如光照）下，用該復合薄膜覆蓋無發熱物體，可實現紅外隱身。對持續發熱物體（比如發動機），提出了氣凝膠隔熱層與相變復合薄膜疊加的組合結構： Kevlar 氣凝膠薄膜具有優異的隔熱性能，根據目標與環境之間的溫度差異，選擇合適層數或者厚度的氣凝膠層，可將溫度降低至與環境溫度匹配；相變復合薄膜具有低紅外透過率，高溫目標發射的紅外光無法透過。因而覆蓋這種組合結構的高溫目標在紅外照片中也能實現紅外隱身。
展開 手持紅外發射率測量技術：打開紅外世界的“密碼鑰匙”
在現代紅外技術應用中，有一個關鍵參數常常被忽視，卻又無處不在——發射率。它不僅是紅外測溫精準性的決定因素，更是紅外隱身、材料檢測、節能環保等眾多領域的核心密碼。今天，我們就從威睛光學的專業視角，帶您深入了解手持式紅外發射率測量技術及其廣闊的應用場景。
一、什么是發射率？為什么它如此重要？
在自然界中，一切溫度高于絕對零度的物體都會向外輻射紅外能量。但不同材料輻射紅外能量的能力各不相同——有的擅長輻射，有的則善于反射。發射率正是描述這種能力的物理參數，它表示實際物體的熱輻射與理想黑體輻射的接近程度，取值范圍在0到1之間。
簡單來說，發射率越高，物體輻射紅外能量的能力越強；發射率越低，則反射能力越強。這個看似簡單的參數，卻是紅外技術應用的基石。無論是紅外測溫、紅外熱像，還是紅外隱身、材料檢測，都必須準確掌握被測物體的發射率，否則一切測量結果都可能是“空中樓閣”。
二、國防安全領域：隱身與反隱身的博弈
在國防安全領域，發射率測量技術扮演著至關重要的角色。
紅外隱身涂層性能評估是典型應用之一。現代無人機、艦船等裝備廣泛采用紅外隱身涂層，以降低被敵方紅外探測設備發現的概率。而這些涂層的紅外隱身效果，核心指標就是其表面發射率。通過手持發射率測量儀，技術保障人員可以在外場快速檢測涂層的發射率參數，評估隱身性能是否達標，發現涂層缺陷，及時進行維護補涂。
此外，在武器裝備紅外特性研究中，發射率測量也是不可或缺的一環。無論是發動機尾噴口的紅外輻射特征分析，還是整機/整車的紅外信號評估，都需要精確的發射率數據作為支撐。
三、民用領域：從節能建材到新能源
隨著“雙碳”目標的推進，發射率測量技術在民用領域同樣展現出巨大潛力。
節能建筑材料是重要應用方向。建筑外墻的輻射制冷涂料、Low-E玻璃等節能材料，其節能效果與表面發射率密切相關。
展開 
東華大學武培怡教授課題組：多層級網絡增強的水玻璃實現寬譜帶光管理
寬譜帶光管理在軍事隱身，光學信息通信和節能建筑中發揮著至關重要的作用。但是，傳統光學玻璃，從無機玻璃到有機玻璃，都存在易碎和易刮傷的問題，也很少能對環境變化進行自我調節。近年來開發的智能窗戶材料，包括金屬氧化物和有機熱致變色/電致變色復合材料等，則只能在窄的可見光譜范圍內調節透明度，同時仍然受到力學脆弱性和復雜加工要求的限制。它們在光學和力學方面缺點的主要來源是，單一材料內部往往只有單一的光響應位點和單原子的橋接網絡，例如，過渡金屬氧化物在原子層面上通過電荷的注入和去除實現在透明和不透明狀態之間的切換；液晶材料則通過調節介觀有序度來改變可見光透射率；刺激響應水凝膠通過幾十到幾百納米尺度的可逆相分離實現可見光透過率的調節。目前很少有單一材料的內部結構能從納米到微米尺度可控調節定制， 也很少實現同時管理從紫外-可見-紅外的寬譜帶光，人們必須集成多種材料并折衷于復雜的多層處理。武培怡課題組以簡便的方式調節材料的多尺度微納結構，從而在新一代的光學玻璃上實現更豐富可調的光學和力學性能，拓展材料在生物安全、軍事隱身、和節能環保方面的應用。
這項工作通過調節分子的親疏水性，實現多孔結構從納米到微米的多尺度定制，制備了可實現紫外-可見-紅外寬譜帶光管理的新型水玻璃，并且在可見光范圍內可設計響應溫度，有望開發一種紫外光安全、紅外隱身、冬暖夏涼的智能窗戶。
展開 飛機是怎么隱身的？你知道嗎？
什么是射頻隱身呢？
飛機上有很多天線、雷達需要工作，他們不停的向外界發射電磁波以保證其通信與探測功能，這些能量信號很容易被敵方探測雷達發現。
射頻隱身即在不影響飛機通信、探測功能的情況下最大限度降低飛機自身設備發射電磁波能量，避免被敵方雷達探測到。
所以說，飛機隱身并不是我們想象中的肉眼看不見、消失了，而是通過多種綜合設計手段，使雷達、紅外、射頻等探測設備探測不到了。
隨著探測手段的不斷發展，只有通過更前瞻的外形設計手段、研發更先進的隱身材料，才能在隱身與反隱身這對矛與盾的持久戰之中搶占先機。目前我國的飛機隱身技術正在高速發展，未來將更好地應用于我國的航空工業。
展開 熱烈祝賀飛龍-2無人隱身轟炸機順利下線
近日中天飛龍（西安）智能科技有限責任公司研發的飛龍-2無人隱身轟炸機首架原型機下線，標志著飛龍-2無人機的研發正式步入“快車道”。
飛龍-2無人隱身轟炸機采用飛翼無尾布局、背負式進氣道和內埋彈艙設計，消除了雷達波強反射機理；全機復合材料用量達到90%以上，并在蒙皮表面敷設新型雷達吸波材料，進一步降低了雷達回波強度；射頻天線均與蒙皮共型安裝，并采用頻率選擇表面（FSS）技術，光學偵察設備與機體結構一體化設計，結合表面涂覆金屬鍍層，避免了傳統構型的強反射效應；主動雷達采用寬帶和跳頻工作體制，降低被截獲概率；發動機噴管采用二維固定噴管，并通過引射噴流冷卻，極大降低了紅外輻射強度。因此飛龍-2無人隱身轟炸機具備了優良的全向雷達和紅外隱身性能。
飛龍-2無人隱身轟炸機是中天飛龍根據對未來戰爭形態的判斷研制的新一代高端無人作戰平臺，憑借優良的全向雷達、紅外隱身能力穿透敵嚴密設防的大縱深區域；配備多種光學和主被動雷達載荷，可在全天候復雜氣象條件下發現和自動識別戰場上各類目標；可攜帶多種類型的精確制導武器對敵指控中心、預警雷達、防空系統、軍用機場、航空母艦、兵力集結點等戰場關鍵節點實施打擊；可作為有人隱身飛機的“忠誠僚機”協同完成復雜戰術任務，也可根據預設策略實施自主攻擊；可攜帶大量搭載模塊化任務載荷的“蜂群”無人機，對敵先進防空系統保護的戰役、戰術目標進行分布式偵察、電子干擾/壓制、飽和攻擊和毀傷評估，具有極強的戰場生存能力。
飛龍-2無人隱身轟炸機飛行速度、作戰半徑、載彈量、隱身性能與美軍正在研制的B-21“突襲者”隱身轟炸機接近，但飛龍-2無人機的采購成本和全壽命周期使用成本將顯著降低。
展開 桑建華總師：隱身技術推動新一代飛行器發展
對于飛機上最大和最昂貴的系統——動力系統, 按隱身設計要求來進行設計, 可能遇到的阻力要遠遠大于前面所述的所有系統的總和。看一下F-22飛機的發動機尾部 (圖6) 就可知其難度:巨大的二元可調噴口、耐高溫的吸波材料 (高于1000℃) 、為降低紅外輻射而精密制造的數以萬計的形成冷卻氣膜的微孔清晰可見。為了實現隱身要求, 重量工程師們也不得不對此做出讓步。
雷達隱身要求對飛行器制造帶來的影響
同樣, 在隱身飛行器的制造和工藝方面, 表現為制造成本大幅度提高, 新的制造設備、工具、初期大量零件的返工和報廢、大量的過去從來沒有過的形狀怪異試驗件等。
隱身飛機對表面質量的要求使傳統飛機制造廠的大部分設備和傳統工藝流程都需要更新升級, 施工人員也需要重新培訓, 以滿足飛機表面對鉚釘、縫隙、臺階、表面光潔度的制造要求 (見圖7、圖8) 。
圖6 F-22飛機發動機的二元可調噴口、耐高溫的吸波材料、降低紅外輻射的冷卻氣膜孔
圖7 F-22飛機上每一條縫隙均平行于特定角度
圖8 F-35飛機光潔如鏡的復合材料平尾
當美國最后一架F-22“猛禽”戰斗機下線時, 其項目團隊辦公室的一位資深管理人員非常感慨地說到:“從編號4001的第一架試驗機出廠起, 這一機型的生產工藝產生了巨大的變化!與剛剛走下生產線的這架最新機型相比, 他們制造的第一架飛機就像一架特制的飛機或是唯一的樣機!”
雷達隱身對飛行器隱身性能測試系統的要求
隱身飛機從設計之初, 就必須經常性地對其目標特征進行評估, 這些評估在經過必要的理論分析之后還必須以實物測試來加以決斷。
展開 大自然是PCM結構設計、行為和理論的源泉之一
類自然功能的紅外輻射調節
大自然的設計原則也為現代社會調節紅外輻射提供了有效的解決方案。在極端寒冷的環境或高海拔地區，北極熊和牦牛用它們濃密的脂肪覆蓋著中空和卷曲的毛發，有效地吸收和反射來自它們身體的紅外輻射，使它們即使在紅外攝像機下也看不見。受北極熊紅外隱身機制的啟發，人工紅外熱隱身可以通過將可調節的熱發射率與熱管理特性相結合來實現。熱發射率可以通過調節表面微納米結構來實現。另一方面，由于其可調節的工作溫度和卓越的儲熱能力，PCM是一種理想的熱管理材料。因此，基于NPCM的紅外隱身技術得到了發展，在高技術和現代軍事用途中顯示出巨大的應用潛力。防凍甲蟲可以依靠體內的防凍蛋白(AFPs)在極端環境中生存，這種蛋白通過氫鍵和疏水相互作用起作用(圖13a)。與純水相比，AFPs溶液表現出更高效的熱管理和紅外隱身能力(圖13b)。Zhang等人從自然界的發現中獲得靈感，通過將PEG浸漬到凱夫拉納米纖維氣凝膠(KNA)中，制備了具有三維網絡結構的KNA/PCMs紅外隱身膜(圖13c)。如圖13d所示，網狀結構的凱夫拉爾氣凝膠KNA/PCMs復合薄膜在填充PEG后具有較高的熱管理能力(179.1Jg-1)和與背景相當的紅外發射率(0.94)。此外，設計了由保溫層(KNA)和紅外吸收面層(KNA/PCMs)組成的紅外絕緣體，并將其應用于熱目標熱隱身。復合保溫層兼具隔熱和紅外吸收性能，覆蓋熱目標在紅外探測下完全不可見(圖13e)。
圖13.類似大自然的紅外輻射調節系統。
最近，Xiao和同事們制備了一種VO2/石墨烯/碳納米管(VGC)三明治狀薄膜，能夠電熱驅動熱輻射控制(圖13f,g)。這些復合材料通過焦耳加熱調節其透光率并融入周圍環境。使用基于VGC的熱偽裝系統進一步驗證了它們的自適應熱偽裝性能(圖13h,i)。
展開 大自然是PCM結構設計、行為和理論的源泉之一
類自然功能的紅外輻射調節
大自然的設計原則也為現代社會調節紅外輻射提供了有效的解決方案。在極端寒冷的環境或高海拔地區，北極熊和牦牛用它們濃密的脂肪覆蓋著中空和卷曲的毛發，有效地吸收和反射來自它們身體的紅外輻射，使它們即使在紅外攝像機下也看不見。受北極熊紅外隱身機制的啟發，人工紅外熱隱身可以通過將可調節的熱發射率與熱管理特性相結合來實現。熱發射率可以通過調節表面微納米結構來實現。另一方面，由于其可調節的工作溫度和卓越的儲熱能力，PCM是一種理想的熱管理材料。因此，基于NPCM的紅外隱身技術得到了發展，在高技術和現代軍事用途中顯示出巨大的應用潛力。防凍甲蟲可以依靠體內的防凍蛋白(AFPs)在極端環境中生存，這種蛋白通過氫鍵和疏水相互作用起作用(圖13a)。與純水相比，AFPs溶液表現出更高效的熱管理和紅外隱身能力(圖13b)。Zhang等人從自然界的發現中獲得靈感，通過將PEG浸漬到凱夫拉納米纖維氣凝膠(KNA)中，制備了具有三維網絡結構的KNA/PCMs紅外隱身膜(圖13c)。如圖13d所示，網狀結構的凱夫拉爾氣凝膠KNA/PCMs復合薄膜在填充PEG后具有較高的熱管理能力(179.1Jg-1)和與背景相當的紅外發射率(0.94)。此外，設計了由保溫層(KNA)和紅外吸收面層(KNA/PCMs)組成的紅外絕緣體，并將其應用于熱目標熱隱身。復合保溫層兼具隔熱和紅外吸收性能，覆蓋熱目標在紅外探測下完全不可見(圖13e)。
圖13.類似大自然的紅外輻射調節系統。
最近，Xiao和同事們制備了一種VO2/石墨烯/碳納米管(VGC)三明治狀薄膜，能夠電熱驅動熱輻射控制(圖13f,g)。這些復合材料通過焦耳加熱調節其透光率并融入周圍環境。
展開 高超聲速飛行器用高溫材料邁向3000℃
高超聲速飛行器前緣部位面臨惡劣的極端熱環境
五 黑硅超材料可實現近乎完美的紅外隱身
人體或車輛引擎等有溫度的物體，會以紅外線的形式發熱。紅外熱影像儀通過熱感原理有效顯示熱源，即使在夜間或大霧環境中，也能幫助無人機準確尋找到目標。2018年6月，美國威斯康辛大學麥迪遜分校開發了一種超薄紅外隱身薄片。這種薄片采用黑硅材料制成，以硅作為襯底，通過利用微小的銀制顆粒刻蝕進入超薄固體硅表面，從而形成茂盛且更細長的納米線。納米線和銀顆粒都有助于吸收紅外光。襯底上還散布著微小的空氣通道，可以防止隱形薄板在吸收紅外線時過快產生熱量。在厚度小于1毫米時，這種薄片可吸收約94％的紅外光。這種隱身薄片可在中波長到長波長紅外波段范圍內使被遮擋的物體或人在紅外探測器中更容易地實現隱身，幾乎無法被察覺到。新型隱身薄片相比其他的熱屏蔽技術有著顯著的改進。
黑硅超材料可使人和車完美多米紅外探測器
六 核反應堆燃料元件包殼和包層材料取得突破
鋯合金是核反應堆燃料元件包殼的主要材料，但在700℃以上和水蒸氣發生反應產生熱量和氫氣，不利于核電站在發生事故情況下的安全性。2018年1月，俄羅斯莫斯科工程物理研究院核研究大學研發了用同位素改性鉬作為鋯合金替代品，用于制造核燃料元件包殼的技術。俄羅斯利用離心同位素分離技術制造同位素改性的鉬合金，其熱中子俘獲截面與鋯相似甚至更小，具有大幅提高核電站安全性的潛力。在聚變堆包層材料方面，釩合金具有廣闊應用前景。釩合金由92%的釩、4%的鉻和4%的鈦組成，與常用的耐熱鋼相比，它具備聚變堆包層所需的各種特性，但釩合金管件在加工過程中容易斷裂，并且在管道焊接之后也容易出現斷裂。導致這一問題的原因主要是空氣和原料中夾雜了碳、氮、氧等雜質。
展開 
在這個會變形的輪胎身上，我們可以看到未來戰車的樣子
除了這種可變形的車輪，GXV-T項目還包括超級懸掛技術，可在任何路面保持車輛平穩，見下圖：
此外GXV-T還包括裝甲自適應技術，即車輛裝甲根據來襲方向自動變幻位置；360度車外觀測技術，可提升車內人員感知能力；車輛可見光和紅外隱身技術等。
不過現在RTW還有一個令人頭疼的問題：一旦發生故障，就很難修復，畢竟不像普通的乘用車一樣，打個400客服電話就有人為你處理這些問題。
相比于RWT實現量產，我倒是更希望能看到中國也能盡快研制出這樣高實用性的輪胎，這樣能自駕游的地方就又多了很多選擇啦！
2018年度國外軍工材料技術重大發展動向
圖4 高超聲速飛行器前緣部位面臨惡劣的極端熱環境
五、黑硅超材料可實現近乎完美的紅外隱身
人體或車輛引擎等有溫度的物體，會以紅外線的形式發熱。紅外熱影像儀通過熱感原理有效顯示熱源，即使在夜間或大霧環境中，也能幫助無人機準確尋找到目標。2018年6月，美國威斯康辛大學麥迪遜分校開發了一種超薄紅外隱身薄片。這種薄片采用黑硅材料制成，以硅作為襯底，通過利用微小的銀制顆粒刻蝕進入超薄固體硅表面，從而形成茂盛且更細長的納米線。納米線和銀顆粒都有助于吸收紅外光。襯底上還散布著微小的空氣通道，可以防止隱形薄板在吸收紅外線時過快產生熱量。在厚度小于1毫米時，這種薄片可吸收約94％的紅外光。這種隱身薄片可在中波長到長波長紅外波段范圍內使被遮擋的物體或人在紅外探測器中更容易地實現隱身，幾乎無法被察覺到。新型隱身薄片相比其他的熱屏蔽技術有著顯著的改進。
圖5 黑硅超材料可使人和車完美多米紅外探測器
六、核反應堆燃料元件包殼和包層材料取得突破
鋯合金是核反應堆燃料元件包殼的主要材料，但在700℃以上和水蒸氣發生反應產生熱量和氫氣，不利于核電站在發生事故情況下的安全性。2018年1月，俄羅斯莫斯科工程物理研究院核研究大學研發了用同位素改性鉬作為鋯合金替代品，用于制造核燃料元件包殼的技術。俄羅斯利用離心同位素分離技術制造同位素改性的鉬合金，其熱中子俘獲截面與鋯相似甚至更小，具有大幅提高核電站安全性的潛力。在聚變堆包層材料方面，釩合金具有廣闊應用前景。釩合金由92%的釩、4%的鉻和4%的鈦組成，與常用的耐熱鋼相比，它具備聚變堆包層所需的各種特性，但釩合金管件在加工過程中容易斷裂，并且在管道焊接之后也容易出現斷裂。導致這一問題的原因主要是空氣和原料中夾雜了碳、氮、氧等雜質。
展開 新型智能材料——電致變色材料
例如，電致變色材料因具有紅外發射可調特性（在中遠紅外光譜）可制成新型紅外發射器件。據專家介紹，該種新型發射器可以應用于衛星、武器裝備的紅外隱身等諸多領域。所以，你說電致變色材料這么一塊“香餑餑”怎會不迅速成為各國研究人員們爭相研究的領域呢？
衛星
那么，什么是電致變色材料？電致變色材料是電致變色器件中最核心的材料。該種材料在外加電場的作用下會發生穩定、可逆的顏色變化現象。其中，電致變色器件一般由透明導電層、電致變色層、電解質、離子存儲層和透明導電層組成。
而目前被進行各種研究且被研究得比較多的電致變色材料主要有3大類——無機電致變色材料、有機電致變色材料和有機金屬螯合物材料。其中，無機電致變色材料表現出結構和性能穩定好等優點，使之成為目前研究最為廣泛和成熟的材料。而無機電致變色材料的研究種類也比較多，也是可以分為3類：陰極電致變色材料、陽極電致變色材料和復合電致變色材料。以下，我們主要了解一下陰極電致變色材料。
什么是陰極電致變色材料？陰極電致變色材料是指一類在高價的氧化態時為無色狀態，而在低價還原態時為著色狀態的電致變色材料。目前，研究較多的主要材料種類有三氧化鎢和三氧化鉬等。
三氧化鎢
對此，有專家制備了三氧化鎢納米線薄膜，并發現：該薄膜在電壓為負值時呈現出深藍色，電壓恢復正值時變為無色，而且具有整體變色均勻和變色迅速的特點。此外，專家們還制備了鉬摻雜三氧化鎢納米線薄膜，并發現：該薄膜在900-1800nm范圍內比純三氧化鎢薄膜具有更大的光學透過率，而且其變色速率較純三氧化鎢薄膜有顯著的提升，但是其循環穩定性較差。
近些年來，電致變色材料的研究和發展取得了十分明顯的進步。但是，不可否認的是，電致變色材離大規模商業化應用還有一段路要走。這主要是因為，即便是目前的主流電致變色材料，依然存在制備成本比較高的問題。
展開 一種用于隔熱的輕質、柔性氣凝膠復合材料
(a)用丁烷火焰加熱鋁板前后的照片，(b)鋁板加熱時的紅外熱像圖，(c)帶有PRF/SPRA燒蝕熱保護的完整鋁板在丁烷火焰下的照片，(d)裸PRF/SPRA和與鋁板結合的PRF/SPRA溫度-時間曲線，(e) PRF/SPRA覆蓋的熱目標(丁烷火焰)與鋁板合并在不同時間的紅外熱圖像，(f)光學紅外圖像，(g)燒蝕后正面照片，(h) PRF/SPRA共形紅外隱身前(M1)、后(M2)溫度曲線。
圖5. (a)消融后破裂的SPRA照片，(b)消融后完整PRF/SPRA的照片，(c?f)不同放大倍數下燒蝕后PRF/SPRA的SEM圖像，根據(g)原生PRF/SPRA和(h)燒蝕PRF/SPRA各自的SEM圖像，其SEM圖像和粒度統計分布均服從正態分布曲線。
圖6. (a)氮氣氣氛下PRF/SPRA的TGA和DTGA曲線。(b)燒蝕后PRF/SPRA表面的FTIR光譜。(c)原始PRF/SPRA和燒蝕PRF/SPRA的c1s和(d) o1s高分辨率XPS光譜。(e) PRF/SPRA的燒蝕隔熱機理示意圖。
★ 平臺聲明
部分素材源自網絡，版權歸原作者所有。分享目的僅為行業信息傳遞與交流，不代表本公眾號立場和證實其真實性與否。如有不適，請聯系我們及時處理。歡迎參與投稿分享！
展開 