新型人造皮膚,能在可見光到紅外線範圍內根據背景主動偽裝

2020-12-05 科技報告與資訊

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頭足類動物在任何背景下都具有出色的隱藏能力,這激發了研究人員複製它們偽裝能力的興趣。目前大多數研究都集中在可見光或紅外範圍內的偽裝,而不是在單一器件結構中的雙模式,可以根據情況隨時在可見光和紅外模式之間切換。

近日,韓國首爾國立大學Seung hwan Ko教授課題組展示了可見光到紅外的主動切換偽裝皮膚,該皮膚在白天和夜間都能通過單一輸入變量溫度(T)提供一個按需隱形方式。能夠主動冷卻和加熱的柔性熱電器件作為骨幹結構,對每個單元的表面進行微調,從而在紅外範圍內通過匹配環境溫度實現熱偽裝。研究團隊通過在表面加入根據器件溫度改變光反射率(R)的熱致變色液晶,進一步將偽裝範圍擴展到紅外至可見光光譜,通過控制溫度實現各種顏色的表達。偽裝系統作為一個整體,通過控制溫度,將兩種獨立的光譜囊括到一個柔性結構的 "全光譜 "中。

設備除了能在白天和夜晚進行偽裝外,還具有高度的 "像素化"。這樣一來,偽裝皮膚就可以融入到複雜的熱背景和多色背景中,甚至在從一種背景到另一種背景的瞬時運動中進行偽裝。最後,課題組在人類皮膚上展示了實際的人工偽裝皮膚,這種皮膚能夠偽裝到灌木叢等背景中,或者在紅外和可見光譜中從一個背景移動到另一個背景。

論文標題為《Thermally Controlled, Active Imperceptible Artificial Skin in Visible-to-Infrared Range 》,發表在《Advanced Functional Materials》上。

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