科學家打造新型「隱身衣」

來自我國的研究人員近日成功開發出一種新型織物，這種織物能夠很好地遮蓋物體的紅外輻射，從而達到熱成像儀下的「隱身」效果。

我們知道，任何溫度高於絕對零度的物體都會以電磁波的形式向周圍環境散發熱量，且其熱輻射峰值的波長取決於物體的溫度。對於包括人體在內的各種生物，熱輻射主要以紅外波段的電磁波為主。因此，在夜間視線不佳時，我們可以通過測量記錄物體散發出的紅外線來分辨不同的目標，即通常所說的熱成像手段，它在軍事等領域具有重要價值。針鋒相對地，能夠讓物體儘可能與環境融為一體，不被熱成像觀察發現的技術，也具有同等重要的價值，但實現起來並非易事。

為了實現這一目標，來自我國中科院蘇州納米技術與納米仿生研究所的研究人員將著名的芳綸纖維克維拉（Kevlar）與聚乙二醇這種高分子材料混合，得到一種新型織物。

研究人員之所以選擇聚乙二醇，是因為它能夠結晶，且晶體的熔點可以通過改變聚乙二醇的分子量在4-70oC的較大範圍內調節。眾所周知，晶體熔化時會吸收熱量而溫度保持不變。因此，當這種織物在白天處於日照下時，聚乙二醇吸熱熔化延緩了織物的升溫，縮小了材料與周圍環境的溫度差別。當夜晚溫度降低時，已熔化的聚乙二醇由於重新凝固而散發熱量，同樣又延緩了材料的降溫。如果將這種新型織物和普通材料共同置於熱成像儀下，我們就會發現這種新型織物會更加難以與周圍環境分辨出來。如果將這種織物覆蓋在普通物體上，它就可以幫助物體在熱成像儀下「隱身」。

熱成像儀在白天（左圖）和夜晚（右圖）對陶瓷板（圖片左側）和基於克維拉和聚乙二醇的新型織物（右側）的觀察，可見這種新型織物能夠更好地與周圍環境融為一體（圖片引自原報道）

業內人士指出，這種新型材料在許多應用中都具有潛在價值，但要想投入大規模使用，研究者還需克服一些困難，例如高昂的生產成本等。

報道：https://cen.acs.org/materials/coatings/Packable-Kevlar-cloak-provides-infrared/97/web/2019/02

論文：https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.8b08913

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！