《Science》美科研團隊開發出「偽裝皮膚」可用于軍事用途

最新 04-05

烏賊、章魚等頭足綱動物能通過皮膚特定細胞在可見光波段調控反射率，實時改變身體顏色和圖案，從而實現融入環境的動態偽裝。受此啟發，美國加利福尼亞大學歐文分校Alon A. Gorodetsky團隊模仿章魚皮膚，開發出一款能在紅外波段下實時「隱身」的人造薄膜材料，有望用于軍事偽裝及一系列需要動態調控紅外輻射的應用。相關論文發表在新一期美國《科學》雜誌上。文章的第一作者為XuChengyi。

紅外光是指波長介於760納米到1毫米之間的不可見電磁波，人體能感受到的熱量就屬於紅外波段的一部分。紅外相機能通過熱量來發現物體，但物體反射率的變化會影響紅外相機準確「捕捉」物體。

研究團隊採用一種特製的柔性塑料電極和紅外反射膜製成器件，並將厚度只有數百納米的材料鍍在器件上。通電或進行機械拉伸後，器件可實時控制對波長介於1．5微米到15微米間的紅外光的反射率，從而使這一波段的「紅外偽裝」成為可能。

測試顯示，通過改變對紅外光的反射率，器件「看起來」溫度改變了近2攝氏度，成功逃過紅外相機的監測。

這一過程借鑒了章魚皮膚表面細胞實時變色的工作原理，而好萊塢科幻電影《侏羅紀世界》中被植入樹蛙基因的霸王龍可以逃避紅外相機監測的情節也給研究人員帶來啟示。

據介紹，這種新型器件可在室溫下工作，除用于軍事偽裝外，還有望用於一系列需要動態調控紅外輻射的應用，比如可適應性調節的建築表面或窗戶、智能控溫服飾、太空防輻射部件或生鮮食品的儲藏包裝等。

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圖1. 生物結構啟發的材料設計