近日,材料科學與工程學院袁樂教授團隊在國際TOP期刊《Advanced Functional Materials》上發表題為“An Intelligent Multi-Band Camouflage Textile Inspired by Natural Leaves”的研究論文。《Advanced Functional Materials》2025年最新影響因子為18.5,是材料領域公認的頂級期刊,同時被國際權威的自然指數評選為頂級期刊之一。袁樂教授為本論文唯一通訊作者,西華大學材料學院2022級碩士研究生江重陽、西華大學青年教師韋培培博士為該論文的共同一作,西華大學為第一完成單位。
論文插圖
在仿生學的啟發下,袁樂教授團隊采用靜電紡絲技術構建了類天然葉片的多級分層網絡結構,實現了可見光、熱紅外及高光譜波段的全天候、寬頻、智能偽裝。該靜電紡絲織物具備在水分驅動下的黃-綠可逆變色能力,可自適應模擬天然樹葉在不同生長階段的色彩變化;通過多層纖維間的光譜耦合效應,該材料的反射光譜曲線與綠色樹葉高度相似,使其具備卓越的高光譜偽裝性能,可使多種經典的高光譜分類算法誤將其識別為天然樹葉;此外,精心設計的梯度孔隙多層結構具有優異的單向導水性能,有效模擬了植物的蒸騰散熱效應,蒸騰速率是傳統綠色偽裝織物的四倍,即使在炎熱的夏季,其紅外輻射溫度與天然葉片的最大差異也僅為1.01℃。本研究為開發寬譜、高性能的智能偽裝材料提供了一種新穎策略,該策略在偽裝遮障器材、單兵偽裝服飾,以及個人熱調節材料領域具有廣闊的應用前景。
該項研究得到了四川省科技支撐計劃(2024ZDZX0037)、國家自然科學基金(51972276)、西華大學研究生科技創新競賽項目(RC2400002151)的資助。