近日，鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院在熱偽裝材料領(lǐng)域取得新進(jìn)展。相關(guān)成果以“Ultrathin Titanium Carbide (MXene) Films for High-Temperature Thermal Camouflage”為題發(fā)表在材料領(lǐng)域頂級(jí)期刊《AdvancedFunctional Materials》上。碩士研究生李雷為第一作者，王建峰副教授和王萬(wàn)杰教授為共同通訊作者。鄭州大學(xué)為論文唯一單位。

隨著紅外探測(cè)技術(shù)的飛速發(fā)展，熱偽裝與紅外隱身材料引起了廣泛關(guān)注。目前，已經(jīng)有大量關(guān)于熱偽裝材料的報(bào)道，但其依然具有以下缺點(diǎn)：（1）相變材料的使用溫度相對(duì)較低；（2）氣凝膠或泡沫等隔熱材料厚度較大；（3）金屬薄膜或涂層雖然具有較低的紅外發(fā)射率，但其易腐蝕、密度大且難加工；（4）光子晶體等超材料制備工藝復(fù)雜、成本高。利用柔性超薄薄膜或涂層實(shí)現(xiàn)高溫物體的熱偽裝仍然是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。本研究率先在國(guó)際上報(bào)道了Ti₃C₂T_xMXene的紅外低發(fā)射率特性（7~14μm波段范圍內(nèi)發(fā)射率為0.19），其與不銹鋼薄膜相當(dāng)，遠(yuǎn)低于石墨烯、氧化石墨烯以及納米蒙脫土等二維材料。在較寬的溫度范圍內(nèi)（-10 ℃到500 ℃），1 μm厚的超薄柔性MXene薄膜以及超薄MXene涂層展現(xiàn)出優(yōu)異的、長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的室內(nèi)/室外熱偽裝性能，能使500℃高溫物體的輻射溫度降低300℃以上，優(yōu)于已報(bào)道的熱偽裝薄膜/涂層材料。同時(shí)，MXene薄膜/涂層具有優(yōu)異的可熱偽裝的電加熱和高效的電磁波屏蔽性能。本工作為基于超薄薄膜/涂層材料實(shí)現(xiàn)高溫物體的熱偽裝提供了有效策略，展示了MXene材料在熱偽裝、紅外隱身、輻射加熱、紅外信號(hào)傳輸、安全防護(hù)等領(lǐng)域的巨大應(yīng)用潛力。

上述研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)博士后特別資助/面上基金、河南省重點(diǎn)研發(fā)與推廣專(zhuān)項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。

全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202101381