仿生紅外光學兼容智慧型隱身顯示原理的數值模擬

《仿生紅外光學兼容智慧型隱身顯示原理的數值模擬》是依託中國科學院理化技術研究所，由王蘭芬擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：仿生紅外光學兼容智慧型隱身顯示原理的數值模擬
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王蘭芬
• 依託單位：中國科學院理化技術研究所

項目摘要

仿生的寬頻紅外光學兼容智慧型隱身技術在當前信息化戰爭中具有重要的戰略地位。數值模擬仿生紅外對實現紅外仿生偽裝具有重要的理論指導意義。本項目旨在通過數值模擬和實驗佐證相結合的方法研究仿生紅外發射的調變原理，探索納米仿生紅外光學兼容智慧型隱身的顯示原理.首先,數值模擬頭足綱動物的變色原理，探索生物變色的基本原理；然後,根據生物變色原理,以電子紙顯示器件為模型,理論研究與實驗佐證的方法探索紅外發射率的調變原理,研製具有低紅外發射率、高反射率的無機納米彩色球，研究構建紅外寬頻圖像柔性顯示器件所涉及的關鍵問題：紅外發射調變的原理，外在因素作用下非平衡狀態的紅外發射率的調控和相關理論研究。這為紅外寬頻分割圖像柔性顯示器件的實驗研究，實現紅外可見光兼容隱身提供了重要的理論依據，為國防建設中主動隱身所涉及的光電隱身關鍵功能材料、關鍵技術進行一次創新的嘗試。

結題摘要

本項目旨在通過數值模擬和實驗佐證相結合的方法研究仿生紅外發射的調變原理，探索納米仿生紅外光學兼容智慧型隱身的顯示原理。首先研究頭足綱動物變色龍的變色行為，闡明了調整不同色素細胞的體積與相對含量來改變外觀顏色的原理；基於這一原理，以電子紙顯示器件為模型, 研究電泳顆粒的介電常數、結構、堆積方式等因素等對電子紙顯示變色的影響；設計出TiO2、ZrO2等多種具有紅外低發射率高反射率的納米晶球模型，研究了在電場作用下非平衡狀態的紅外發射率調變，數值模擬表明TiO2/ZrO2交替組成的一維光子晶體薄膜的光子帶隙變寬。將具有低紅外發射率的納米複合輕質亞光學波長功能球作為電子紙懸浮粒子模擬色素單元，利用納米可控制備技術研製單分散、粒徑可調的納米複合顆粒，組裝成紅外寬頻柔性圖像分割顯示器件，達到良好的紅外隱身效果本項目執行期間在國內外期刊共發表論文11篇，其中SCI論文6篇，部分工作受到國內外同行的關注。三年來培養博士後一名，畢業博士生一名，碩士生兩名。達到了項目的預期目標。