近日，我校工學院材料學科團隊在軍事偽裝材料領域取得突破，研發了一種基于水滑石的環保型叢林偽裝涂層，相關研究成果以“An environmental- friendly, high-similar camouflage coating based on hydrotalcites for simulating green vegetation”為標題發表在材料學知名期刊《Chemical Engineering Journal》（SCI一區TOP，IF=13.3）上，論文第一作者為我校電子信息專業2022級碩士生徐博，潘國祥教授、徐敏虹高級實驗師為共同通訊作者。

　　高光譜成像探測是一種新型遙感技術，在可見光到近紅外波長光譜（400-2500nm）范圍內工作。隨著科技的不斷進步，高光譜成像探測技術已日臻成熟，并廣泛應用于遙感、農業、地質勘探和環境監測等多個領域。在現代高科技戰爭領域，高光譜探測技術得到了廣泛采用。然而，為對抗這項技術而設計的隱形和偽裝技術仍處于起步階段。值得注意的是，叢林是現代軍事行動的主要戰場。目前，隱身技術主要采用有機或無機顏料來制備偽裝涂料，但無法同時實現“同色”和“同譜”的偽裝效果。該技術基于各種物體對光譜的吸收和反射特性，在叢林偽裝材料中，在綠色植被的光譜上模擬了四種突出的振動，開發能夠同時滿足相同顏色和光譜要求的偽裝涂層，對于高光譜偽裝領域具有重要意義。

　　近年來，研究人員對叢林偽裝技術進行了廣泛的研究。氧化鉻綠被用來調節偽裝涂層的可見光譜和顏色。然而，由于無機材料體系缺乏基本水分，偽裝材料無法滿足吸水峰的特性。在偽裝涂料的應用中，耐候性至關重要。因此，迫切需要開發一種既能同時滿足相同顏色和光譜性能，又具有良好耐候性的環保型偽裝涂料。

　　同色、同譜、耐候性等問題都在一定程度上受到光譜谷的影響。水谷的模擬通常基于植物的特征光譜，因為水通常被認為是影響植物葉片近紅外光譜響應的主要因素。近紅外波段中的吸收基團類型證實，1450nm左右的綠色植被吸收帶對應于-OH的第一諧波產生，1940nm左右的吸收帶歸屬于-OH的組合頻率。因此，有效的近紅外光譜模擬材料必須具有-OH的特征峰。

　　此外，層狀雙氫氧氫氧化物（水滑石，簡稱LDHs）是一類在不同行業中具有廣泛應用潛力的陰離子粘土，如涂料，塑料，熱穩定劑，阻燃劑和催化劑。與植物葉片相比，水滑石具有獨特的層間結構，可以儲存大量的水分子，使其成為模擬植物葉片在1400nm和1900nm左右吸水峰的理想試劑。然而，傳統的水滑石偽裝材料仍然存在吸水峰模擬不精確的問題。

　　為了實現可以模擬植被顏色的高光譜成像偽裝，使用的顏料或涂層必須表現出與植物相同的顏色和光譜。550nm處的峰值主要受葉綠素分子的影響，構成了400-760nm波長范圍內植物的主要光譜特征。目前，國內外研究主要依靠Cr2O3產生綠峰。然而，由于Cr2O3被列為對人體有害的重金屬顏料，因此，迫切需要開發一種新型環保混合綠色顏料。

　　隨著高光譜成像技術（400-2500nm）在軍事偵察領域的廣泛應用，傳統偽裝涂料因無法同步實現顏色匹配與光譜特征模擬而面臨淘汰。研究團隊創新性地構建了新型涂層，該涂層由MgAlFe-LDHs-CA、ZnAl-LDH-AG和BiVO4組成，對綠色植被的光譜模擬精度達到97.56%。在戶外曝曬90天后，該涂層光譜特性無明顯變化，表現出優異的耐候性。

　　該成果不僅可應用于軍事裝備隱身、野戰工事偽裝等國防領域，其化學特性與光譜調控能力更可拓展至農業監測、生態修復等民用場景。

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