单层之字形金属玻璃薄膜：可精确调控的红外隐身材料

台湾大学研究团队近期报道了一种单层之字形金属玻璃薄膜，可在热红外波段实现精确可调的发射率，适用于热红外隐身等相关技术。该薄膜通过掠入射角沉积法制备出之字形微结构。

结构设计与光学各向异性

研究基于金属玻璃在红外波段的损耗特性，并利用之字形微结构带来的强光学各向异性，使薄膜的吸收率/发射率对样品的面内旋转角和倾斜角高度敏感。通过改变样品在空间中的取向，可以有效调节其红外辐射特性。

宽范围与高精度发射率调控

与平面金（Au）薄膜和平面金属玻璃薄膜相比，这种之字形金属玻璃薄膜展现出更宽的吸收率/发射率可调范围，数值可从 17.2% 调节至 67.3%。

通过精确控制三个角度参数 φ、θ 和 ψ，发射率可实现以 1% 为步进的精细调控。这种高精度调节能力为热辐射管理提供了更大的自由度。

热红外隐身性能验证

热红外成像结果表明，之字形金属玻璃薄膜能够在热像中呈现出与土壤、绿叶等自然高发射率背景相近的表观温度，从而在红外图像中有效“融入”环境。

在目标温度 93–260 摄氏度范围内，该薄膜与环境背景表观温度的相似度超过 97%，显示出优异的热红外隐身效果。

制备方法与应用前景

该研究由台湾大学材料科学与工程学系陈宣立特聘教授团队主导。研究人员展示了一种简单的掠入射角沉积工艺，用于制备具有之字形结构的单层金属玻璃薄膜，该结构在红外波段可诱导强烈的光学各向异性。

通过可调的吸收率/发射率行为，研究实现了对热辐射的精确控制。结果表明，之字形金属玻璃薄膜可作为一种结构简单、仅需单层且具有实用性的材料平台，用于动态热管理和先进热红外隐身技术。

相关成果已发表在《Materials Horizons》期刊上。