仿生红外光学兼容智能隐身显示原理的数值模拟

仿生的宽频红外光学兼容智能隐身技术在当前信息化战争中具有重要的战略地位。数值模拟仿生红外对实现红外仿生伪装具有重要的理论指导意义。本项目旨在通过数值模拟和实验佐证相结合的方法研究仿生红外发射的调变原理，探索纳米仿生红外光学兼容智能隐身的显示原理.首先,数值模拟头足纲动物的变色原理，探索生物变色的基本原理；然后,根据生物变色原理,以电子纸显示器件为模型,理论研究与实验佐证的方法探索红外发射率的调变原理,研制具有低红外发射率、高反射率的无机纳米彩色球，研究构建红外宽频图像柔性显示器件所涉及的关键问题：红外发射调变的原理，外在因素作用下非平衡状态的红外发射率的调控和相关理论研究。这为红外宽频分割图像柔性显示器件的实验研究，实现红外可见光兼容隐身提供了重要的理论依据，为国防建设中主动隐身所涉及的光电隐身关键功能材料、关键技术进行一次创新的尝试。

本项目旨在通过数值模拟和实验佐证相结合的方法研究仿生红外发射的调变原理，探索纳米仿生红外光学兼容智能隐身的显示原理。首先研究头足纲动物变色龙的变色行为，阐明了调整不同色素细胞的体积与相对含量来改变外观颜色的原理；基于这一原理，以电子纸显示器件为模型, 研究电泳颗粒的介电常数、结构、堆积方式等因素等对电子纸显示变色的影响；设计出TiO2、ZrO2等多种具有红外低发射率高反射率的纳米晶球模型，研究了在电场作用下非平衡状态的红外发射率调变，数值模拟表明TiO2/ZrO2交替组成的一维光子晶体薄膜的光子带隙变宽。将具有低红外发射率的纳米复合轻质亚光学波长功能球作为电子纸悬浮粒子模拟色素单元，利用纳米可控制备技术研制单分散、粒径可调的纳米复合颗粒，组装成红外宽频柔性图像分割显示器件，达到良好的红外隐身效果. 本项目执行期间在国内外期刊共发表论文11篇，其中SCI论文6篇，部分工作受到国内外同行的关注。三年来培养博士后一名，毕业博士生一名，硕士生两名。达到了项目的预期目标。