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发表《先进材料》封面综述论文

自然界中,许多生物具有惊人的红外适应(Infrared Adaptation)“超能力”, 它们既能够灵敏感知或吸收外部的红外辐射,也可以随心所欲地调节自身的红外热辐射。例如,“黑暗杀手”响尾蛇,能够迅速感知温血动物的红外热辐射,从而在黑暗中成功猎捕食物;“隐身大师”鱿鱼等头足类动物,可以通过快速响应神经信号,重新排列其真皮层中的色素团与环境匹配,因而具有出色的伪装和隐身能力;生活在撒哈拉沙漠的“降温高手”银蚁,不仅能够在极端炎热的环境中有效地反射太阳光,还可以直接向外太空发散红外热辐射,从而保持自身凉爽并做到不惧酷暑。受自然界生物系统的红外智能响应与调控超能力的启发,近年来研究人员在仿生红外智能材料领域一系列突破性进展,并有望在智能隐身、辐射降温、生物医学和软体机器人等领域获得重要应用。近日,实验室与美国肯特先进材料与液晶研究所李全院士合作,在国际权威材料期刊《Advanced Materials》上发表题为“Beyond the Visible: Bioinspired Infrared Adaptive Materials”的重要综述文章,被选为当期Inside Front Cover”(Advanced Materials, 2021, 33, 202004754).

我们系统总结了仿生红外智能材料的最新研究进展及其在红外隐身、辐射降温和红外光响应材料与器件等领域的潜在应用。文章聚焦红外光与物质的相互作用这一基本科学问题,阐述了材料对红外光的智能调控机理以及近红外光对材料微纳结构的智能调控作用。通过总结红外隐身、辐射降温、近红外光调控智能材料与器件等领域的发展现状,提出了对仿生红外智能材料的新思考和未来发展方向。文章第一作者是天津大学材料学院王玲教授实验室杨佳佳博士通讯作者为天津大学王玲教授封伟教授和美国肯特先进材料与液晶研究所李全院士。相关研究获得国家自然科学基金和国家重点研发计划等项目支持。