用于主动和被动热隐身的自适应元皮肤

《Advanced Materials》：Adaptive Metaskins for Active and Passive Thermal Camouflage

动态热伪装技术通过调节表面发射率匹配背景热信号，但现有系统在高温（如日晒建筑）和低温（如开阔地）背景下均表现不佳。本文提出一种双模式自适应伪装材料，结合MXene金属片微皱褶和温度敏感液晶弹性体，在主动模式下实现非易失性低发射率（20-120°C），被动模式下维持红外对比度仅4.7°C（50-120°C）。该技术突破传统主动/被动系统的局限，拓展了热辐射管理应用维度。

　　

摘要

动态热伪装通过调节表面发射率来匹配背景的热特征，从而隐藏物体以避免红外探测。然而，现有的发射率调节系统在处理热背景（如被太阳加热的建筑物和道路）和冷背景（如开阔地带）时效果不佳。本文介绍了一种自适应的“超皮肤”技术，它可以在主动模式（外部供电）或被动模式下工作，从而在多种热环境中实现有效的伪装。该技术通过将等离子体MXene超表面与可编程液晶弹性体结合实现。这种“超皮肤”具有宽范围、连续可调的发射率（约41%）和快速的温度响应能力（1.2秒），并且在被动模式下可以选择性触发。在冷环境中（例如20°C），系统处于主动模式，提供非挥发性的低发射率状态，能够在较宽的温度范围内（例如20–120°C）隐藏物体；在热环境中（例如50°C），系统切换到被动模式，自主调节其发射率，使50–120°C范围内的物体与背景之间的红外对比度仅为4.7°C。这种双模式设计有望解决主动和被动热伪装中的挑战，为动态热辐射管理开辟新的可能性。

图形摘要

本文提出了一种基于可重构MXene微皱结构和温度敏感基底的自适应“超皮肤”技术，该技术可以在主动或被动模式下工作，用于多场景的红外伪装。这种耦合设计实现了可逆、连续、可控且范围广泛的发射率调节，确保了在多种热环境中的强大适应性，为红外伪装应用提供了额外的自由度。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。