項(xiàng)目類別：國家自然科學(xué)基金
參與人員：楊樹
起止日期：2015-2017
利用自然界中的生物結(jié)構(gòu)色機(jī)理，可以幫助我們實(shí)現(xiàn)隱身材料的設(shè)計(jì)。長期以來，隱身材料大多依靠涂層來實(shí)現(xiàn)，這樣的隱身材料不僅隱身效果不佳，而且涂層容易脫落，隱身效果不夠持久。如果能夠掌握材料的微結(jié)構(gòu)與其顯示的光學(xué)特征之間的規(guī)律，那么通過設(shè)計(jì)材料的微結(jié)構(gòu)，來調(diào)控光線在其中的傳播，從而實(shí)現(xiàn)材料在光學(xué)上的可變或隱身，這種隱身效果會(huì)更為優(yōu)越和持久。 本研究通過仿生學(xué)的手段，借助對自然界生物結(jié)構(gòu)色的機(jī)理進(jìn)行深入研究，并嘗試?yán)眉{米材料在紡織品上構(gòu)造人工光子晶體，形成一系列結(jié)構(gòu)可調(diào)、顏色可變的新型偽裝材料。本研究結(jié)果將在國防、工業(yè)等領(lǐng)域具有較為廣闊的實(shí)用前景。具體做了以下工作，并得到一些結(jié)果。 （1）分析了蝴蝶翅膀鱗片、鳥類羽毛等納米結(jié)構(gòu)特征，獲取到了其結(jié)構(gòu)特征和光學(xué)特性之間的對應(yīng)關(guān)系； （2）通過膠體動(dòng)力學(xué)計(jì)算，定量預(yù)測了膠體小球自組裝最佳工藝條件，節(jié)省實(shí)際大量自組裝實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和成本。 （3）獲得了在不同面料（天然纖維和化學(xué)纖維）的織物表面構(gòu)造光子晶體的最優(yōu)工藝條件，并在織物表面實(shí)現(xiàn)可控、大規(guī)模、高質(zhì)量的自組裝。 （4）明確掌握了織物表面光子晶體的晶格參數(shù)與其帶隙對應(yīng)波長的關(guān)系。 （5）制備得到了在紫外光波、可見光波、紅外光波等多個(gè)波段的偽裝（防護(hù)）織物。