根據(jù)Stefan-Boltzmann 定律 " ，單位面積輻射能量與發(fā)射率以及熱力學(xué)溫度的四次方成正比。因此，紅外隱身可以通過調(diào)節(jié)紅外發(fā)射率或調(diào)控溫度來實(shí)現(xiàn)。例如，制造具有微結(jié)構(gòu)的特殊表面可以改變目標(biāo)的紅外發(fā)射率，但微結(jié)構(gòu)并不賦予目標(biāo)可調(diào)的紅外發(fā)射率。量子阱、電致變色染料、相變材料等能夠動(dòng)態(tài)調(diào)控紅外輻射，然而，在調(diào)諧過程中通常需要持續(xù)耗電，且響應(yīng)速度慢、可調(diào)范圍窄、柔韌性差。此外，通過調(diào)控溫度可實(shí)現(xiàn)紅外隱身，然而隔熱毯等材料一般都比較厚重，易導(dǎo)致熱量積聚?？梢?，有效地隱藏目標(biāo)，使其對(duì)熱紅外探測器不可見仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。

 　　中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張學(xué)同研究員領(lǐng)導(dǎo)的氣凝膠團(tuán)隊(duì)制備了一種具有高孔隙率（ 98% ）和高比表面積（ 365.99 m 2 /g ）的柔性氣凝膠薄膜，通過溶解杜邦 TM 的 Kevlar 獲得納米纖維溶膠，再經(jīng)刮刀涂布、溶膠 - 凝膠及后續(xù)的冷凍干燥過程獲得 Kevlar 氣凝膠薄膜。該氣凝膠具有優(yōu)異的隔熱性能，室溫環(huán)境下，熱導(dǎo)率約為 0.036 W/m K ， 200μm 厚的氣凝膠薄膜覆蓋在 300°C 的熱源上，氣凝膠表面溫度僅為 220°C ，溫差達(dá)到了 80°C 。 與 相變材料聚乙二醇復(fù)合并進(jìn)行疏水化處理，制備出氣凝膠 / 相變復(fù)合薄膜，該相變復(fù)合薄膜：（ 1 ）相變焓高達(dá) 179.1 J/g ；（ 2 ）紅外發(fā)射率與多數(shù)環(huán)境背景匹配；（ 3 ）在 3μm-15 μm 紅外波段具有超低紅外透過率。在室外環(huán)境（如光照）下，用該復(fù)合薄膜覆蓋無發(fā)熱物體，可實(shí)現(xiàn)紅外隱身。對(duì)持續(xù)發(fā)熱物體（比如發(fā)動(dòng)機(jī)），提出了氣凝膠隔熱層與相變復(fù)合薄膜疊加的組合結(jié)構(gòu)： Kevlar 氣凝膠薄膜具有優(yōu)異的隔熱性能，根據(jù)目標(biāo)與環(huán)境之間的溫度差異，選擇合適層數(shù)或者厚度的氣凝膠層，可將溫度降低至與環(huán)境溫度匹配；相變復(fù)合薄膜具有低紅外透過率，高溫目標(biāo)發(fā)射的紅外光無法透過。因而覆蓋這種組合結(jié)構(gòu)的高溫目標(biāo)在紅外照片中也能實(shí)現(xiàn)紅外隱身。

 　　根據(jù)使用場景，選用匹配的氣凝膠 / 相變復(fù)合薄膜，或者組合結(jié)構(gòu)，即可實(shí)現(xiàn)紅外隱身，如圖 1 所示。相關(guān)研究成果以 “Nanofibrous Kevlar Aerogel Films and Their Phase Change Composites for Highly Efficient Infrared Stealth” 為題，已在線發(fā)表于國際期刊《 ACS Nano 》（ ACS Nano 2019,13, 2236 ？ 2245 ），并入選 ACS Editors’ Choice Article 。