2023年，國防科技大學(xué)空天科學(xué)學(xué)院某團(tuán)隊(duì)受植物葉片啟發(fā)，成功研制出一種仿生高光譜偽裝材料，實(shí)現(xiàn)了與不同生長階段、季節(jié)、品種天然葉片的“指紋級(jí)”光譜模擬。

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成果以“一種受葉片啟發(fā)的高光譜偽裝顏料”（A Hyperspectral Camouflage Colorant Inspired by Natural Leaves）為題在線發(fā)表于材料領(lǐng)域國際權(quán)威期刊Advanced Materials（影響因子29.4）上。教員程海峰、祖梅為本論文通訊作者，博士生謝東津?yàn)樵撜撐牡谝蛔髡撸瑖揽萍即髮W(xué)為該論文獨(dú)立通訊作者單位。

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高光譜成像探測(cè)技術(shù)能夠同時(shí)獲取目標(biāo)的圖像信息和光譜指紋信息，可結(jié)合“圖像識(shí)別”和“指紋識(shí)別”算法揭示目標(biāo)的偽裝，為目標(biāo)的隱蔽生存帶來了嚴(yán)重威脅。然而，傳統(tǒng)綠色偽裝材料僅能在顏色維度上與植被背景保持一致（即“同色”），而在光譜維度上無法實(shí)現(xiàn)與植被背景光譜精準(zhǔn)匹配（不“同譜”），因此難以應(yīng)對(duì)高光譜成像探測(cè)技術(shù)的光譜“指紋識(shí)別”能力。

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該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的仿生高光譜偽裝材料有望從根本上突破上述難題。受葉片發(fā)色機(jī)制啟發(fā)，該材料以酞菁鋅模擬葉片色素的高選擇性吸收，同時(shí)以微膠囊化的顏料結(jié)構(gòu)模擬葉片內(nèi)部反射機(jī)制，并在微觀尺度為酞菁鋅提供關(guān)鍵的單體態(tài)分散環(huán)境，其“紅邊”光譜特征可根據(jù)植被背景精準(zhǔn)調(diào)控，在可見光、近紅外波段與植被葉片光譜相似度高達(dá)99.8%，優(yōu)于國內(nèi)外公開報(bào)道，展示出極強(qiáng)的匹配各類植被背景光譜能力，在植被冠層中能夠有效欺騙高光譜成像探測(cè)技術(shù)。該研究為高光譜偽裝及其他涉及精細(xì)光譜調(diào)控的研究領(lǐng)域提供了一種新思路。

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