光子晶体红外隐身材料技术的解决思路
日期：2019-05-23 16:03
针对新一代光子晶体红外隐身材料对宽范围的高反射、多波段兼容、可逆的动态调整等需求,提出了相应的解决思路。
①为了获得宽范围、高反射特性的光子晶体红外隐身材料,除了选取折射率比大的组合材料之外,还可以通过引入无序结构或半导体、等离子体等新材料来构造三元光子晶体结构。将两种或两种以上的光子晶体相结合,构建单异质结构、双异质结构无疑是最简单直接也最行之有效的方法。
②对于实现多波段兼容隐身,首先要考虑两种隐身手段之间的关联和共通点。对于红外与激光兼容的隐身材料,除了光子晶体相应波段的高反射率性能之外,还要考虑通过掺杂或“挖空”等手段赋予光子晶体某一波长高的透射率来实现二者兼容隐身。对于红外与雷达的兼容隐身技术,材料本身对雷达波的吸收性能是首先要考虑的问题,采取合适的雷达波段高透射率的材料来构建光子晶体是最基本的思路之一,也是当前研究的热点。
③能够动态调整目标的红外辐射特征的自适应隐身技术,是未来红外隐身的发展趋势和主要研究方向。随着新材料的发展和新型制备技术的出现,受化学刺激、温度、电场、磁场等外界作用而改变发射率的材料,必然在自适应隐身研究中扮演更重要的角色。在最新的研究动态中,我们也惊喜地发现,受自然界中纳米尺寸结构色(如鱿鱼的虹细胞结构)的启发,利用仿生学制备的自适应红外隐身材料,往往比微制造等复杂技术制备的材料更有效、更能满足实用的需要。
④虽然当前隐身材料领域仍然以涂层材料等传统隐身手段为主,但随着未来探测手段不断多样化和精确化,对隐身材料提出更高更多的要求,光子晶体以其结构的可设计性、动态的可调性等优异特点,在未来的红外隐身发展过程中,必然占据更重要的位置。
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