近日，我校工學(xué)院材料學(xué)科團(tuán)隊在軍事偽裝材料領(lǐng)域取得突破，研發(fā)了一種基于水滑石的環(huán)保型叢林偽裝涂層，相關(guān)研究成果以“An environmental- friendly, high-similar camouflage coating based on hydrotalcites for simulating green vegetation”為標(biāo)題發(fā)表在材料學(xué)知名期刊《Chemical Engineering Journal》（SCI一區(qū)TOP，IF=13.3）上，論文第一作者為我校電子信息專業(yè)2022級碩士生徐博，潘國祥教授、徐敏虹高級實驗師為共同通訊作者。

　　高光譜成像探測是一種新型遙感技術(shù)，在可見光到近紅外波長光譜（400-2500nm）范圍內(nèi)工作。隨著科技的不斷進(jìn)步，高光譜成像探測技術(shù)已日臻成熟，并廣泛應(yīng)用于遙感、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)勘探和環(huán)境監(jiān)測等多個領(lǐng)域。在現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭領(lǐng)域，高光譜探測技術(shù)得到了廣泛采用。然而，為對抗這項技術(shù)而設(shè)計的隱形和偽裝技術(shù)仍處于起步階段。值得注意的是，叢林是現(xiàn)代軍事行動的主要戰(zhàn)場。目前，隱身技術(shù)主要采用有機(jī)或無機(jī)顏料來制備偽裝涂料，但無法同時實現(xiàn)“同色”和“同譜”的偽裝效果。該技術(shù)基于各種物體對光譜的吸收和反射特性，在叢林偽裝材料中，在綠色植被的光譜上模擬了四種突出的振動，開發(fā)能夠同時滿足相同顏色和光譜要求的偽裝涂層，對于高光譜偽裝領(lǐng)域具有重要意義。

　　近年來，研究人員對叢林偽裝技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究。氧化鉻綠被用來調(diào)節(jié)偽裝涂層的可見光譜和顏色。然而，由于無機(jī)材料體系缺乏基本水分，偽裝材料無法滿足吸水峰的特性。在偽裝涂料的應(yīng)用中，耐候性至關(guān)重要。因此，迫切需要開發(fā)一種既能同時滿足相同顏色和光譜性能，又具有良好耐候性的環(huán)保型偽裝涂料。

　　同色、同譜、耐候性等問題都在一定程度上受到光譜谷的影響。水谷的模擬通?；谥参锏奶卣鞴庾V，因為水通常被認(rèn)為是影響植物葉片近紅外光譜響應(yīng)的主要因素。近紅外波段中的吸收基團(tuán)類型證實，1450nm左右的綠色植被吸收帶對應(yīng)于-OH的第一諧波產(chǎn)生，1940nm左右的吸收帶歸屬于-OH的組合頻率。因此，有效的近紅外光譜模擬材料必須具有-OH的特征峰。

　　此外，層狀雙氫氧氫氧化物（水滑石，簡稱LDHs）是一類在不同行業(yè)中具有廣泛應(yīng)用潛力的陰離子粘土，如涂料，塑料，熱穩(wěn)定劑，阻燃劑和催化劑。與植物葉片相比，水滑石具有獨(dú)特的層間結(jié)構(gòu)，可以儲存大量的水分子，使其成為模擬植物葉片在1400nm和1900nm左右吸水峰的理想試劑。然而，傳統(tǒng)的水滑石偽裝材料仍然存在吸水峰模擬不精確的問題。

　　為了實現(xiàn)可以模擬植被顏色的高光譜成像偽裝，使用的顏料或涂層必須表現(xiàn)出與植物相同的顏色和光譜。550nm處的峰值主要受葉綠素分子的影響，構(gòu)成了400-760nm波長范圍內(nèi)植物的主要光譜特征。目前，國內(nèi)外研究主要依靠Cr2O3產(chǎn)生綠峰。然而，由于Cr2O3被列為對人體有害的重金屬顏料，因此，迫切需要開發(fā)一種新型環(huán)保混合綠色顏料。

　　隨著高光譜成像技術(shù)（400-2500nm）在軍事偵察領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)偽裝涂料因無法同步實現(xiàn)顏色匹配與光譜特征模擬而面臨淘汰。研究團(tuán)隊創(chuàng)新性地構(gòu)建了新型涂層，該涂層由MgAlFe-LDHs-CA、ZnAl-LDH-AG和BiVO4組成，對綠色植被的光譜模擬精度達(dá)到97.56%。在戶外曝曬90天后，該涂層光譜特性無明顯變化，表現(xiàn)出優(yōu)異的耐候性。

　　該成果不僅可應(yīng)用于軍事裝備隱身、野戰(zhàn)工事偽裝等國防領(lǐng)域，其化學(xué)特性與光譜調(diào)控能力更可拓展至農(nóng)業(yè)監(jiān)測、生態(tài)修復(fù)等民用場景。

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