上海时时乐

手機賢集
  • 微信掃碼
    隨時發布需求

    下載賢集網APP

賢集網技術服務平台歡迎您

登錄 注冊

苏州纳米所制出Kevlar气凝胶薄膜 可实现红外隐身

文章来源: 中科院苏州纳米所       发布时间:2019-03-14

3月14日,记者了解到,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张学同研究员领导的气凝胶团队制备了一种具有高孔隙率(98%)和高比表面积(365.99 m2/g)的柔性气凝胶薄膜,通过溶解杜邦TM的Kevlar获得纳米纤维溶胶,再经刮刀涂布、溶胶-凝胶及后续的冷冻干燥过程获得Kevlar 气凝胶薄膜。该气凝胶具有优异的隔热性能,室温环境下,热导率约为0.036 W/m·K,200μm厚的气凝胶薄膜覆盖在300°C的热源上,气凝胶表面温度仅为220°C,温差达到了80°C。

苏州纳米所制出Kevlar气凝胶薄膜 可实现红外隐身

与相变材料聚乙二醇复合并进行疏水化处理,制备出气凝胶/相变复合薄膜,该相变复合薄膜:(1)相变焓高达179.1 J/g;(2)红外发射率与多数环境背景匹配;(3)在3μm-15 μm红外波段具有超低红外透过率。在室外环境(如光照)下,用该复合薄膜覆盖无发热物体,可实现红外隐身。对持续发热物体(比如发动机),提出了气凝胶隔热层与相变复合薄膜叠加的组合结构:Kevlar气凝胶薄膜具有优异的隔热性能,根据目标与环境之间的温度差异,选择合适层数或者厚度的气凝胶层,可将温度降低至与环境温度匹配;相变复合薄膜具有低红外透过率,高温目标发射的红外光无法透过。因而覆盖这种组合结构的高温目标在红外照片中也能实现红外隐身。


根据Stefan-Boltzmann定律 ?,单位面积辐射能量与发射率以及热力学温度的四次方成正比。因此,红外隐身可以通过调节红外发射率或调控温度来实现。例如,制造具有微结构的特殊表面可以改变目标的红外发射率,但微结构并不赋予目标可调的红外发射率。量子阱、电致变色染料、相变材料等能够动态调控红外辐射,然而,在调谐过程中通常需要持续耗电,且响应速度慢、可调范围窄、柔韧性差。此外,通过调控温度可实现红外隐身,然而隔热毯等材料一般都比较厚重,易导致热量积聚。可见,有效地隐藏目标,使其对热红外探测器不可见仍然面临巨大挑战。


根据使用场景,选用匹配的气凝胶/相变复合薄膜,或者组合结构,即可实现红外隐身,如图1所示。相关研究成果以“Nanofibrous Kevlar Aerogel Films and Their Phase Change Composites for Highly Efficient Infrared Stealth”为题,已在线发表于国际期刊《ACS Nano》( ACS Nano 2019,13, 2236?2245),并入选ACS Editors’ Choice Article。


美国ACS News Service Weekly PressPac 以“Now you see heat, now you don’t”,为题进行了报道。https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2019/acs-presspac-february-27-2019/now-you-see-heat-now-you-dont.html


美国Chemical & Engineering News,简称 C&EN 以“Packable Kevlar cloak provides infrared stealth across changing temperatures”为题进行了报道。


美国Optics & Photonics News以“A flexible way to hide the heat”为题进行了报道。

苏州纳米所制出Kevlar气凝胶薄膜 可实现红外隐身

圖1、凱夫拉納米纖維氣凝膠薄膜的制備、與相變材料的複合及其隱身結構示意圖


據了解,中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所(簡稱中科院蘇州納米所)由中國科學院與江蘇省人民政府、蘇州市人民政府和蘇州工業園區共同出資創建,位于風景秀麗的蘇州工業園區獨墅湖科教創新區內。根據中國科學院調整科技布局的規劃,面向國際科技前沿、國家戰略需求與未來産業發展,開展相關領域基礎性、戰略性、前瞻性研究。建設公共技術平台,爲我國現代制造業與高新技術産業發展不斷提供新的知識與技術,發揮國家研究機構的骨幹與引領作用。

苏州纳米所制出Kevlar气凝胶薄膜 可实现红外隐身

研究所在創建和發展過程中將緊密結合知識創新、技術創新與區域創新,面向區域經濟社會發展的需求,與國家創新體系各單元聯合合作,推進科技成果轉移轉化,融入經濟社會創新價值鏈。將科技創新與創新創業人才培育相結合,加強與有關大學的聯合合作,構建結構合理、創新能力卓越的研究隊伍,培養研究生,面向社會開展多形式多層次人員培訓,成爲相關專門技術人才的培養培訓中心。院地共建與國際合作相結合,與世界一流的研究機構及企業建立緊密的戰略合作關系,廣泛集聚知識、技術、人才等各類創新要素,在經濟全球化與知識經濟快速發展的背景下開展科技創新。


聲明:“贤集网”的所有作品,版权均属于贤集网,如需转载,请注明出处;本网站转载的内容版权归原网站所有,如有侵权或其他问题, 请及时通过电子邮或者电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失

我來說幾句


获取验证码
最新評論

還沒有人評論哦,搶沙發吧~

熱門帖子更多 >
  • 1 裝備制造業簡述
  • 2 4D打印技術的發展及應用前景
  • 3 超精密機床與普通機床的區別,及其關鍵部件的技術要求
  • 4 "十三五"期間重點發展的八大高端裝備制造行業
  • 5 最新超算第一名“神威太湖之光”到底有多牛?簡單堆砌CPU能造出超算嗎?
  • 6 影響機床加工精度的誤差因素
  • 7 3D打印技術和材料
  • 8 誰能介紹一下爲什麽好的發動機這麽難設計
  • 9 工程機械行業産品範圍
  • 10 磁懸浮列車的一點疑惑