國防科大在高光譜偽裝材料領域取得重要進展

2023年，國防科技大學空天科學學院某團隊受植物葉片啟發，成功研制出一種仿生高光譜偽裝材料，實現了與不同生長階段、季節、品種天然葉片的“指紋級”光譜模擬。

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成果以“一種受葉片啟發的高光譜偽裝顏料”（A Hyperspectral Camouflage Colorant Inspired by Natural Leaves）為題在線發表于材料領域國際權威期刊Advanced Materials（影響因子29.4）上。教員程海峰、祖梅為本論文通訊作者，博士生謝東津為該論文第一作者，國防科技大學為該論文獨立通訊作者單位。

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高光譜成像探測技術能夠同時獲取目標的圖像信息和光譜指紋信息，可結合“圖像識別”和“指紋識別”算法揭示目標的偽裝，為目標的隱蔽生存帶來了嚴重威脅。然而，傳統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現與植被背景光譜精準匹配（不“同譜”），因此難以應對高光譜成像探測技術的光譜“指紋識別”能力。

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該團隊研發的仿生高光譜偽裝材料有望從根本上突破上述難題。受葉片發色機制啟發，該材料以酞菁鋅模擬葉片色素的高選擇性吸收，同時以微膠囊化的顏料結構模擬葉片內部反射機制，并在微觀尺度為酞菁鋅提供關鍵的單體態分散環境，其“紅邊”光譜特征可根據植被背景精準調控，在可見光、近紅外波段與植被葉片光譜相似度高達99.8%，優于國內外公開報道，展示出極強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技術。該研究為高光譜偽裝及其他涉及精細光譜調控的研究領域提供了一種新思路。

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