電致變色材料的案例
新型智能材料——電致變色材料
電致變色
近年來，出現了這么一種新型材料——電致變色材料。科學家指出，電致變色材料是目前最有研究和應用前景的智能材料之一。而科學家也曾預言，智能材料的大規模應用將使得材料科學的發展發生革命性變化。那么，這智能材料是怎樣的存在呢？智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之后的第四代材料。
為什么科學家會認為電致變色材料是目前最有應用前景的智能材料之一呢？因為電致變色材料具有特殊的性能和誘人的應用前景。這極具應用前途的材料到底有哪些應用？
一般情況下，大家比較經常接觸的是——智能節能窗（智能玻璃）、信息顯示器、汽車防眩目后視鏡、信息儲存器等。
汽車防眩目后視鏡
在國防和軍事領域，電致變色材料也是有著很廣泛的應用市場。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？
展開 《Materials Horizons》報道離子水凝膠新型電致變色器件
電致變色材料的顏色和透過率等光學屬性可以在外電場調控下發生可逆變化。利用這種原理開發的功能器件在節能建筑、信息顯示、國防工業等領域具有廣泛的應用前景。例如，在辦公大樓的幕墻或者飛機舷窗安裝電致變色器件，可以起到自動調節紅外輻射和自然光照明的作用。然而，傳統電致變色器件的內部結構較為復雜，不僅增加了生產成本，而且嚴重限制了設計的靈活性。
圖1 離子水凝膠電致變色器件
近日，國際知名期刊《Materials Horizons》刊登了題為“Multifunctional hydrogel enables extremely simplified electrochromic devices for smart windows and ionic writing boards”的研究論文。研究人員通過將多功能離子水凝膠與氧化鎢薄膜復合，設計了一種結構精巧的新型電致變色器件。在周期性偏壓下，這種基于離子水凝膠的電致變色裝置能夠表現出顯著的顏色變化和高達70％的透射率調制（如圖1所示）。與傳統電致變色器件相比，響應速度和著色效率均明顯提高。
圖2 離子書寫板演示
此外，論文中首次展示了一種基于電致變色原理的可擦寫離子書寫板（如圖2所示）。該設計突破了電致變色顯示器件不可擦寫的局限，驅動電壓低至~1 V。這項工作對下一代電致變色器件的設計與研發具有重要的意義，同時也為離子水凝膠的應用提供了一種全新的思路。
論文第一作者為西安交通大學材料學院青年教師方華靖博士。南方科技大學汪宏教授和方華靖博士為通訊作者，合作單位還包括美國賓州州立大學。該研究得到了國家自然科學基金、博新計劃和西安交通大學分析測試共享中心的支持。
展開 東華大學王宏志團隊ACS Nano:高性能Na+離子電致變色助力廉價顯示電子及物聯網器件
也正是基于鈉離子的多方面優勢，研究人員也希望將鈉離子應用到同樣基于氧化還原反應的電致變色器件中去。顧名思義，電致變色是指材料光學屬性在外加電場的作用下發生可逆的變化的現象，宏觀表現為顏色和透明度的可逆變化，已經廣泛應用于智能窗、汽車后視鏡、智能顯示等領域。但是由于Na+離子半徑明顯大于通用的Li+離子，導致其在傳統電致變色電極如氧化鎢中傳輸變得緩慢，從而極大地降低了電致變色材料的性能和循環壽命，限制了鈉離子電化學體系在電致變色領域的應用。
【成果簡介】
近日，東華大學王宏志研究團隊與美國佐治亞理工王剛博士(現美國西北大學博士后)合作，將含有變色基團的有機配體組裝成MOF電極，利用該類MOF結構中具有較大尺寸的一維離子通道，實現了鈉離子的快速脫嵌，從而使得電致變色電極在Na+有機電解液中達到了極高的變色速度和變色效率。相關成果以題為“Ion-Transport Design for High-Performance Na+-Based Electrochromics”發表在ACS Nano上。文章的共同第一作者為東華大學李然博士生和李克睿博士(現新加坡國立大學博士后)。
【圖文導讀】
圖一. 兩種MOF的結構分析。
(a, b, c, d)兩種MOF的SEM圖像；
(e)兩種MOF的XRD圖；
(f, g)兩種MOF的晶體結構示意圖；
(h)兩種MOF的N2等溫吸脫附曲線；
圖二. MOF電極在不同電解液中電化學性能和離子傳輸示意圖。
(a)MOF電極在不同電解液中的電化學阻抗圖；
(b)MOF電極在Na+電解液中的循環伏安曲線；
(c)不同離子在MOF電極中的離子傳輸效率；
(d) MOF電極在不同電解液中離子傳輸機制圖；
圖3. MOF電極在不同電解液中的電致變色性能。
展開 《AFM》可逆、高對比度、電致/電熒光/光致變色的水凝膠
介紹
已經開發出越來越多的材料顯示出多功能顯色特性（如電致變色、電致熒光變色或光致變色），但迄今為止，很少有材料同時顯示所有這三種特性。具有電化學和光學活性的材料對包括智能窗戶、照明、傳感、能源生產和保護在內的各種應用具有吸引力。這對于對適應性或環境響應式外墻感興趣的建筑開發商尤其有吸引力。實現由經濟高效、易于合成的材料制成的系統將使它們易于在各種領域中使用。
摘要
最近，
北卡羅來納大學夏洛特分校
Michael G. Walter
教授
團隊
使用
水溶性顯色噻唑
(5,4-d) 噻唑 (TTz) 染料開發
了低成本器件
，這些染料在三個領域顯示出高器件性能：電致變色、電熒光變色和光致變色，并且都包含
在高熒光水性聚乙烯中酒精
/硼砂水凝膠裝置。這些染料結合了剛性的雜環 Ttz 結構，可以開發具有優異可逆性和穩定循環 250 次循環的器件。含 Ttz 水凝膠的裝置在光照下也表現出光致變色，可以通過電化學循環回到無色狀態。此外，將光致變色與電致變色耦合降低了可比較的電致變色顏色變化所需的功率。最后，
含有水凝膠的裝置還顯示出電熒光變色，其中熒光可以關閉 > 90%
。
相關論文以題為
Obtaining Reversible, High Contrast Electrochromism, Electrofluorochromism, and Photochromism in an Aqueous Hydrogel Device Using Chromogenic Thiazolothiazoles
發表在《
A
dvanced Functional Materials
》上。
展開 
大阪大學研制新型紙質電致變色顯示裝置
大阪大學的一支研究團隊，剛剛結合了一種“高透明紙”（納米纖維素材質，可見光透射率90%）和一種由纖維素紙漿支撐的傳統“白紙”——從而打造出了高透明度的電極和高能見度的白色電解液、并且生產出了基于紙張的電致變色（EC）顯示屏。電致變色裝置的原理是，當在EC電極上施加電壓時，離子或電子會進入電解液中的EC層（離子溶液），從而表現出染色或脫色的特性。
（研究配圖1：大阪大學研制出新型“紙張”電解質）
傳統電池變色裝置的已知問題是——（1）為了防止電解質的泄露，就必須做好密封，但薄膜的制作很是困難；（2）隨著電解液的蒸發，EC的性能也會有所衰減。
好消息是，由HirotakaKoga帶領的研究團隊，已經通過氫鍵，成功地紙張纖維素的表面上，打造出了一種支持非易失性電解液的新型紙質電解質。
其名叫1-丁基-3-甲基咪唑-4-氟硼酸根離子液體化合物（BF4），此外在由納米纖維素制成的透明紙的整個表面上，均勻地涂覆了帶有電致變色功能的導電聚合物（PEDOT:PSS）。
（研究配圖2：傳統電致變色顯示屏與新型紙質EC方案的對比）
通過一種類似三明治的夾層結構，研究團隊開發出了一種EC紙裝置。這種電致變色方案不僅解決了之前提到的那些問題，同時擁有紙張的柔韌、易彎曲特性。
此外，一種具有高光學發射系數的白色紙電解質，也提高了EC顯示屏的可見性。研究團隊稱之可兼顧傳統的書寫介質、以及電致顯示特性。
（研究配圖3：功能分子在高性能復合材料的開發中發揮了重要的作用）
結合成功開發的其它基于紙質的電子器件，比如內存、晶體管、天線、以及超級電容，我們就可以制造出新型的“紙質電子圖書”。
展開 天津大學Mark Olson課題組：固態水致光致變色纖維素嵌合的熒光復合材料
天津大學Mark Olson課題組設計并制備了一系列在固態下同時具有光致變色和水致變色特性的熒光復合材料。該復合材料由熒光分子與纖維素嵌合而成，在不同的相對環境濕度（RH）下表現出可逆的固態熒光水致變色的現象。而可逆的固態光致變色現象則是由于紫外燈的照射下纖維素穩定的自由基陽離子的產生。
包括光致變色、水致變色、熱致變色等的刺激響應型變色材料因為其巨大的應用潛能而被廣泛的關注及研究。本文應用常見的熒光基團（萘亞胺）與紫羅堿通過不同長度的碳鏈以共價鍵相連接構建目標分子，并將其與纖維素進行嵌合，從而成功制備了罕見的光致變色和水致變色相互轉換的熒光復合材料。其中，紫羅堿部分起到了兩方面的作用：1.作為熒光水致變色的水敏感受體，2. 產生導致光致變色的自由基陽離子。
圖一 熒光復合材料三種顏色狀態相互轉換示意圖
圖二 熒光分子與纖維素所制備的噴墨打印及薄膜材料的三種顏色狀態相互轉換示意圖
將該復合材料暴露在濕度可控的空間環境內，當相對濕度（RH）從0.1%上升到90%時該固態復合材料可以產生可逆的由藍到綠的熒光紅移（82 nm）變化。此為前兩種不同的熒光顏色狀態。為了進一步了解水致熒光變色的過程，相對濕度（RH）變化時每隔10%相對濕度（RH）所對應的固態熒光發射光譜也同樣被記錄和分析。而用紫外燈照射該復合材料時，其會產生由無色到藍色的光致變色現象。光致變色的主要原理是因為具有特殊藍色的纖維素穩定的紫羅堿自由基陽離子的產生。其中自由基陽離子的形成則被紫外吸收光譜和電子順磁共振光譜（EPR）所證實。
展開 東華大學《Mater. Horiz.》: 做好的MOF不要扔，燒一燒還能玩顯示
圖2：MOF衍生多級孔NiO@C電極的電化學與電致變色性能。
圖3：基于多級孔NiO@C電極的電致變色眼鏡和數字顯示器。
來源：高分子科學前沿
小米×DKE東方科脈聯合推出四足仿生機器人電致變色版CyberDog2
本次發布會新品齊聚，全新仿生四足機器人CyberDog2作為發布會“One more thing”驚喜登場，CyberDog2電致變色版更是獲得了大量的關注。
全新發布的CyberDog2在繼承前代產品優勢的基礎上，進行了全面的技術升級，更智能、更仿生。它配備了新一代小米自研高性能電機與全新升級的19組傳感器系統，在仿生動作和交互體驗上達到新高度，能夠更好地為用戶服務，真正實現四足科技伙伴走進生活、為人類創造更大價值的理想。
此外，小米持續堅持開源共創的策略，將CyberDog2的研發技術面向全球開源，備受關注的電致變色版CyberDog2便是DKE東方科脈與小米實驗室聯合研發推出，通過電子紙動態顯示的數字化科技改變傳統靜態顯示材料的設計局限性，實現更加豐富、更加自由、更加貼近用戶需求的交互。
DKE東方科脈表示，“小米電致變色版CyberDog2的發布是DKE首次將電子紙應用至智能機器人領域的經驗，也是電子紙顯示技術跨足科技領域的里程碑，這也代表了高品質、高標準的電子紙顯示技術成果獲得了業界的高度認可。作為全球電子紙產業鏈核心企業之一，我們將攜手合作伙伴持續深耕，推動電子紙與更多領域新業態的充分結合，以創新的電子紙顯示技術產品相伴隨行、開源共創，釋放創造力、成就無限想象。”
本次DKE東方科脈采用E Ink Prism 1電子墨水技術，它能經由任意形狀與圖紋設計切割，輕松與其他表面材料、結構、應用結合，通過訂制化與程序化設計，達到顏色之間的相互轉換，讓原本一成不變的表面產生色彩變化，耐水性、耐刮涂，應用在電子消費品、家居家電、建筑外觀、展覽裝飾等領域表面，滿足實用性的同時展現制造商、設計師、用戶無止盡的創意和可能。
展開 《先進功能材料》首爾國立大學設計出具有變色能力的仿生柔性致動器
在一篇發表于Advanced Functional Materials的論文中，首爾國立大學的Jinhyeong Kwon博士和Seung Hwan Ko教授及其同事設計了具有仿生致動能力的色移各向異性柔性致動器（CASA）。
Hyeonseok Kim說道：“傳統熱操作柔性致動器具有局限性，因為其功能取決于整個設備的幾何形狀，并且加熱器的設計很復雜。然而，利用聚合物的各向異性熱膨脹特性，我們可以通過簡單地改變聚合物的方向來輕松地編制程序。“
具有不同縱橫比的CASA可以在加熱時以相同的曲率在相同方向上彎曲，而且在冷卻后恢復到初始形狀。通過將低密度聚乙烯薄膜（LDPE膜）的縱向方向相對于致動器的縱向方向改變至90°，在寬度方向上會產生扭曲和彎曲。
Hyeonseok Kim說：“通過在上述致動聚合物上應用熱敏顏料，我們可以成功模擬動物的運動和著色。這可能會在仿生柔性致動器領域產生重大影響。”
全文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201801847
來源：Wiley
展開 電子科大鄭永豪/王東升課題組CEJ：基于給體-受體斯坦豪斯加合物（DASAs）的超快光致變色固體材料及異構化調控策略
(a)不同MOFs中DASAs在光和熱處理前后的顏色變化圖;(b) D2@101在光致變色塊體材料和光掩模信息記錄/擦除應用示意圖;(c) D2@101@PDMS光致變色立方體實例;(d) D2@101層上信息記錄與擦除實例。
超快速高效光致變色固體粉末材料可進一步用于智能填料，以聚二甲基硅氧烷（PDMS）為基材，實現光致變色的固體塊材的制備（圖4a-4c）。另外，將固體粉末材料固定在紙張表面，還可以通過光照與加熱完成信息的往復存儲與擦寫（圖4d）。
該報道通過調節納米空間中的微環境來控制負載光敏感分子異構化速率和效率的策略將有助于建立統一制備方案開發高性能的固態光敏感材料。以上研究成果以《Fast photochromism in solid: microenvironment in metal-organic frameworks promotes the isomerization of donor-acceptor Stenhouse adducts》為題發表在Chemical Engineering Journal，第一作者為電子科技大學光電科學與工程學院博士研究生孫梵熙，通訊作者為鄭永豪教授與王東升副教授，電子科技大學為該論文的第一單位。該論文受到國家自然科學基金、四川省科學基金、廣東省科學基金與馬克思普朗克科學促進學會中德聯合實驗室共建項目的共同支持。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132037
展開 首爾科大《JMCC》：利用量子復合材料實現彩色編碼電致WLEDs！
由于其溶液可加工性、色溫可調、量子效率高、光穩定性好等優點，人們對高性能量子點WLEDs的材料和器件結構設計進行了大量的研究。目前，對WLEDs的研究主要集中在使用量子點作為光致發光顏色轉換器或使用純窄線寬的QD-LED來補充白光光譜，這既不節能，也難以實現視覺舒適的環境顏色編碼。
來自韓國首爾科技大學等單位的研究人員，提出了一種由鈣鈦礦和CIS量子點雜化而成的量子復合材料作為顏色編碼的電致發光層，它為環境照明提供了良好的白色溫度和偏壓穩定性。與單純使用銳利發射量子點來匹配白光光譜不同，寬發射光譜CIS量子點用于色溫調諧。這些設計的量子點復合材料使得所制備的WLED CIE顏色坐標平均值為（0.33，0.34）。此外，所制備的WLEDs的導通電壓為4 V，即使在較寬的驅動電壓范圍內，也具有較小的漏電流、良好的顏色穩定性和電偏壓容限。研究結果預示著不同量子材料在分子水平上的雜交將用于高性能電致發光白色調光。相關成果發表在Journal of Materials Chemistry C。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1039/D1TC00683E
膠體無機量子點（QD）基發光二極管（QLED）具有全溶液可加工性、色溫可調、驅動電壓低、發光效率高、亮度高等特點，在柔性全彩顯示和大面積照明領域具有廣闊的應用前景。在過去的幾十年里，量子點技術取得了巨大的進步，可以設計出高效的量子點材料和器件結構。QLEDs已經接近有機LED的最先進性能。這反過來又允許創建與未來顯示器和環境照明相關的基于QD的白光發光二極管的新設備架構。到目前為止，WLED通常采用兩種主要方法。目前流行的是使用量子點作為光轉換層，而不是傳統的無機磷材料。
展開 
量子點｜韓國團隊開發高效鈣鈦礦量子點電致發光材料
CINNO Research產業資訊，韓國光州科學技術院(GIST)高等光技術研究所Lee Changyeol博士研究小組6月10日宣布，已經成功開發出大氣及化學穩定性大幅提升的鈣鈦礦量子點材料。研究組通過噴墨印刷制程實現了分辨率為1微米(um)的白色電致發光器件。
根據韓媒heraldcorp報道，鈣鈦礦量子點材料具有較高的發光效率和高純度，作為可替代OLED的新一代顯示材料備受矚目。
但是鈣鈦礦量子點材料因其離子結合特性，在水分、氧氣、極性溶劑中很容易被分解，導致很難維持長時間發光效率和色純度。且無法采用高分辨率面板所需的光刻（Photolithography）制程。
研究小組在通過沉淀法合成的鈣鈦礦量子點溶液中加入光引發劑和光橋配體，提高了鈣鈦礦量子點溶液及薄膜的穩定性。
利用調節鈣鈦礦量子點溶液中配體的流體元素，開發了可以噴墨打印的綠色和紅色鈣鈦礦量子點墨水，并使用它們實現分辨率為1微米(um)的白色電致發光器件。
Lee Changyeol博士表示，此次研究成果為鈣鈦礦量子點材料的新一代顯示商用化邁出了重要一步。”
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
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。相關工作以”Hierarchical Network-Augmented Hydroglasses for Broadband Light Management”為題近期發表在國產期刊Research上（Research, vol. 2021, Article ID 4515164, ）
雷周玥博士通過兩親性修飾傳統有機玻璃的化學結構，開發了一種多層級網絡增強的水玻璃（Hierarchical Network-Augmented Hydroglasses, HNAH），其中保留了α-甲基特征， 而有機玻璃中的酯基被親水性可調的羧基取代。
展開 揭秘：復聯3鋼鐵俠戰甲中的材料黑科技！
主要以高分子材料為主，輕量化，耐腐蝕，同時具備非線性的粘彈性特征。次要可選擇輕質有色合金。
（2）敏感材料：負責感知環境變化（包括壓力、應力、溫度、電磁場、PH值等）。常用：如形狀記憶材料、壓電材料、光纖材料、磁致伸縮材料、電致變色材料、電流變體、磁流變體和液晶材料等。
（3）驅動材料：一定條件下可以產生較大的應變和應力，負責響應和控制。常用如形狀記憶材料、壓電材料、電流變體和磁致伸縮材料等。可以看出，這些材料既是驅動材料又是敏感材料，顯然起到了身兼二職的作用，這也是智能材料設計時可采用的一種思路。
（4）輔助材料：因應用場景而異，屬于性能增強的作用，包括導電、磁性光纖和半導體材料。
從非官方的定義可以看出新材料抑或是智能材料，同樣具備輕量化、耐受極端環境的特征。不同的智能材料的自發式相應特征，給了材料從業者更多的研發想象空間。
介紹完智能材料，在這里再介紹下智能材料集成系統：（來源：Material-Integrated Intelligent Systems）
此圖在PART2中主要展示了，智能材料集成系統的系統工程架構圖。傳感器和信號數據處理，是系統集成的第一步，再嵌入基體材料中。同時完成網絡和通信的交互，再解決能源供應的問題，整體的應用場景就可以完成了。整個鋼鐵俠的系列裝甲，頂層機械系統設計的方向可以說就是基于MIIS開發的。
所以暫時把MARK-50系列戰甲的材料技術領域歸為智能材料。若有偏頗，請聯系訾垚，我向您請教。那么目前，我們可以認為ARMOR-50戰甲是一定具備輕量化和耐受極端條件（極端溫度，酸堿度，超失重，）的特征的，這從MARK1到3，再到反浩克裝甲的迭代可以看出。
那么在這里，我想主要著重深入MARK-50裝甲仿生自修復和高吸能的材料屬性。
展開 氣凝膠相變隱身復合材料！
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。
根據使用場景，選用匹配的氣凝膠 / 相變復合薄膜，或者組合結構，即可實現紅外隱身，如圖 1 所示。
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