成果简介
尽管红外/可见波段下的单功能伪装取得了长足的进步，但伪装材料仍然难以应对跨越可见光谱和红外光谱的协同探测，并适应复杂多变的场景。本文，北京化工大学于中振教授、杨冬芝 教授等研究人员在《ACS Nano》期刊发表名为“Adaptive and Adjustable MXene/Reduced Graphene Oxide Hybrid Aerogel Composites Integrated with Phase-Change Material and Thermochromic Coating for Synchronous Visible/Infrared Camouflages”的论文，研究将各向异性MXene/还原氧化石墨烯杂化气凝胶与底部的正十八烷相变材料相结合，在其上表面涂覆热致变色，制备了集隔热、吸热、太阳能/电热转换和热致变色于一体的三层复合材料。
得益于多孔气凝胶层的隔热和正十八烷相变层的吸热作用，该复合材料可以作为斗篷，在白天在丛林中和夜间在所有场景中从周围环境的红外图像中隐藏目标特征，并凭借其绿色外观帮助目标逃避视觉监视。对于沙漠情景，复合材料可以通过其太阳热能转换自发地提高其表面温度，将目标的红外图像合并到高温环境中;同时，它可以将表面颜色从原来的绿色变为黄色，使目标在视觉上从周围的沙子和丘陵中消失。本工作为设计自适应和可调集成伪装材料以对抗复杂环境中的多频段监视提供了一种有前途的策略。
图文导读
图1。（a） MG/PCM/TCM三层复合材料制备示意图。（b） Ti3AlC2、GO、RGO、MXene和MG杂化气凝胶的XRD图谱。（c） RGO、MXene和MG杂化气凝胶的拉曼光谱。（d，e）MG杂化气凝胶的SEM图像。
图2： 隔热性能
图3.（a） 不同模式下的热伪装示意图。（b） 覆盖人类手指的MGP复合材料和M1G1气凝胶的红外图像。（c） 通过3V电加热在高温背景下对低温目标进行红外伪装。（d） 用1.5V电池加热的假目标的红外伪装演示。
图4.（a） MXene、RGO、MGP 和 MGPT 复合材料的紫外-可见-近红外吸收光谱。（b）不同太阳光照射下MGPT复合材料的温度-时间曲线。（c） 气凝胶层和相变层在0.8太阳照射下的温度-时间曲线。（d） 结晶紫内酯和双酚A的热致变色反应机理.在一个变色周期中（e）太阳热致变色和（f）电热致变色过程的数字图像。（g） 反射光谱和（h） 随着温度升高的MGPT复合材料的CIE 1931色度图。
图5.MGPT复合材料在（a）模拟丛林和沙漠场景中的可见伪装效果，从（b）其原始绿色到（c）在太阳照射下的黄色。（d） 在半天照射下暴露的绿色目标和（e-g）在电加热辅助下的太阳热致变色过程。（h，i）丛林绿色和（j，k）沙漠黄色迷彩图案的隐藏效果。
图6.（a） 不同迷彩场景示意图。（b，d，f）可见伪装和（c，e，g）同步红外伪装在白天和夜间在丛林和沙漠中的综合效果。
小结
为了实现同步可见光和红外伪装，我们设计了一种集隔热、吸热、日热和电热能转换以及热致变色于一体的三层MGPT复合材料。该复合材料是通过合成取向MXene/RGO杂化气凝胶，然后将相变材料浸渍到其底部并用热致变色涂层修饰其顶表面来制备的。这种多功能且适应性强的迷彩设计为日常热管理和军事防护提供了有前途的想法。
文献：https://doi.org/10.1021/acsnano.3c00573
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