北京化工大学团队制备了集隔热、吸热、太阳能/电热转换和热致变色于一体的三层复合材料
发布时间:2023-04-07   浏览次数:1018

伪装材料难以应对跨越可见光谱和红外光谱的协同探测。对此,北京化工大学研究人员将各向异性MXene/还原氧化石墨烯杂化气凝胶与底部的正十八烷相变材料相结合,在其上表面涂覆热致变色,制备了一种集隔热、吸热、太阳能/电热转换和热致变色于一体的复合材料。

多孔气凝胶层具有优异的隔热和吸热性能,可以用作斗篷,白天在丛林中和夜间从周围的红外图像中隐藏特定目标,并凭借绿色外观帮助目标躲避监视。复合材料可以将表面颜色由先前的绿色变为黄色,使目标在视觉上从周围的沙漠和丛林中消失,达到隐藏的效果。



(a) MG/PCM/TCM三层复合材料制备示意图。(b) Ti3AlC2、GO、RGO、MXene和MG杂化气凝胶的XRD图谱。(c) RGO、MXene和MG杂化气凝胶的拉曼光谱。(d,e)MG杂化气凝胶的SEM图像。


(a)不同模式下热伪装示意图。(b)覆盖手指的MGP复合材料和M1G1气凝胶的红外图像。(c)通过电加热在高温背景下对低温目标进行红外伪装。(d) 用电池加热的假目标的红外伪装演示。

(a)MXene、RGO、MGP和MGPT复合材料的紫外-可见-近红外吸收光谱。(b)不同太阳光照射下MGPT复合材料的温度-时间曲线。(c)气凝胶层和相变层在太阳照射下的温度-时间曲线。(d)结晶紫内酯和双酚A的热致变色反应机理.在一个变色周期中(e)太阳热致变色和(f)电热致变色过程的数字图像。(g)反射光谱和(h) 随着温度升高的MGPT复合材料的CIE 1931色度图。


MGPT复合材料在(a)模拟丛林和沙漠场景中的可见伪装效果,从(b)其原始绿色到(c)在太阳照射下的黄色。(d)在半天照射下暴露的绿色目标和(e-g)在电加热辅助下的太阳热致变色过程。(h,i)丛林绿色和(j,k)沙漠黄色迷彩图案的隐藏效果。


(a)不同迷彩场景示意图。(b,d,f)可见伪装和(c,e,g)同步红外伪装白天和夜间在丛林和沙漠中的效果。

为了实现可见光和红外伪装,该团队研制出了一种集隔热、吸热、日热和电热能转换以及热致变色于一体的三层MGPT复合材料。这种迷彩设计为热管理和军事防护提供了一种全新的概念。

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来源:材料分析与应用
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