如圖1a所示,針對常見的高溫物體,可以采用結(jié)合熱絕緣材料以及波長選擇性輻射器實現(xiàn)高溫紅外隱身。其中熱絕緣材料較低的導(dǎo)熱系數(shù)可以有效降低表面溫度,同時波長選擇性輻射器實現(xiàn)的輻射制冷功能可以進(jìn)一步降低表面溫度。通常來說,輻射制冷需要輻射器具備在整個中紅外波段(2.5-14 μm)高輻射率。但是由于紅外隱身的需求,在紅外大氣窗口(8-14 μm)不允許高輻射率。為了緩解這個矛盾,波長選擇性輻射器在非大氣窗口波段(5-8 μm)高輻射,而在大氣窗口具有較低輻射率,如圖1b所示。

在實際應(yīng)用場景下(圖1c),隱身性能如圖1d的紅外圖像所示。在物體溫度高達(dá)600°C的條件下,通過二氧化硅氣凝膠與鍺/硫化鋅多層選擇性輻射器,實現(xiàn)了表觀輻射溫度的大幅度降低(37°C)。相比于常規(guī)隱身手段,如圖1e中樣品III(僅溫度調(diào)控)與V(僅表面低輻射率),實現(xiàn)更好的隱身效果。
04作者簡介
李強,現(xiàn)任浙江大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院教授,長期從事微納熱光子學(xué)及紅外應(yīng)用研究。第一/通訊作者在Light: Science & Applications、Laser & Photonics Review、Advanced Optical Materials等高水平期刊發(fā)表SCI論文40余篇,SCI他引總數(shù)超過1000次。作為項目負(fù)責(zé)人主持科技部國家重點研發(fā)計劃項目一項。
仇旻,現(xiàn)任西湖大學(xué)工學(xué)院講席教授,國家杰出青年科學(xué)基金獲得者、國家重點研發(fā)計劃項目負(fù)責(zé)人,中國光學(xué)學(xué)會會士,美國光學(xué)學(xué)會(OSA)、國際光學(xué)工程學(xué)會(SPIE)和國際電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)會士。曾任瑞典皇家工學(xué)院和浙江大學(xué)教授。長期從事微納光子學(xué)研究,擔(dān)任PhotoniX 主編,Science Bulletin(工程類)副主編,Light: Science & Applications,Advanced Photonics等多家學(xué)術(shù)期刊編委。
文章信息:
相關(guān)成果以“ High-temperature infrared camouflage with efficient thermal management ”為題發(fā)表在 Light:Science & Applications 。
論文地址:
https://doi.org/10.1038/s41377-020-0300-5
原文鏈接:《Light:李強 | 基于熱管理的高溫紅外隱身》
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