近年来，受变色龙和头足类动物启发，仿生可见光伪装一直被认为是伪装技术的必要手段。但是，随着红外隐身技术的发展，所有温度高于 0 K 的物体都无法逃避红外波段的探测，即使是可见光伪装的大师。虽然在可见光或红外范围内的单波段隐身技术已经取得了极大的进步，但是在复杂多变场景中同时应对跨越可见光和红外光谱的协同探测仍然具有挑战。
近期，北京化工大学于中振教授和杨冬芝教授团队通过将各向异性的MXene/还原氧化石墨烯（RGO）杂化气凝胶与正十八烷相变材料以及热致变色油墨相结合，制备了一种集隔热，吸热，光/电热转换和热致变色于一体的三层复合材料（MGPT），实现了丛林和沙漠场景中同步的红外和可见光伪装。该复合材料通过协同各向异性气凝胶的隔热和正十八烷相变材料的吸热作用，抑制目标向环境辐射热量，最大限度地减少可探测的辐射能差，使目标与其环境的红外图像相融合。此外，源于RGO和MXene的光/电热转换效应不仅能够提高复合材料的表面温度使其与背景的高温相匹配，同时能够驱动颜色变化以适应周围环境，实现红外和可见光波段的双重伪装。例如，在夜间，复合材料利用隔热和吸热作用减小目标表面与其背景之间的辐射能量差，从而实现目标在红外波段的不可见性。在丛林中，除了红外隐身外，绿色的外观可以使目标在白天与周围环境难以区分。当移动到灼热的沙漠后，在太阳光加热和热致变色的帮助下，复合材料自适应地提高表面温度，同时伴随着从绿色到黄色的颜色变化，将目标隐藏于环境的红外图像和沙土背景中。这项研究为设计用于对抗复杂场景下多频段监测的具有自适应和可调控的一体化伪装材料提供了有前途的策略。
图1. MGPT三层复合材料的制备流程及基础表征。
图4. MGPT复合材料的光热转换及热致变色性能。
图6. MGPT复合材料在模拟丛林和沙漠场景中的红外/可见光同步伪装展示。
该工作以“Adaptive and Adjustable MXene/Reduced Graphene Oxide Hybrid Aerogel Composites Integrated with Phase-Change Material and Thermochromic Coating for Synchronous Visible/Infrared Camouflages”为题发表在期刊ACS Nano（10.1021/acsnano.3c00573）。论文第一作者为北京化工大学材料科学与工程学院博士生李白雪，通讯作者为北京化工大学于中振教授和杨冬芝教授。该工作得到国家自然科学基金和中央高校基础研究基金的资助。
原文链接：
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c00573
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