[發明專利]用于視頻仿生隱身的變色膜

無效

• 申請號: 201010545117.X
• 申請日: 2010-11-16
• 公開（公告）號: CN102053288A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 申振峰;高勁松;韓志武;任露泉
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G02B1/10
• 分類號: G02B1/10;B32B9/04;B32B15/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王淑秋

技術領域

本發明屬于可見光隱身技術領域，涉及一種應用于視頻仿生隱身的變色膜。

本發明屬于薄膜沉積技術領域中涉及的用光學薄膜理論和制備方法設計并制備出一種應用于視頻仿生隱身領域的變色膜的方法。

背景技術

視頻隱身技術(Video?Stealth?Technology)，又稱可見光隱身技術，是使武器裝備不易被人的眼睛或可見光探測設備發現的一種技術。隨著軍事領域隱身技術研究的不斷深入和現代戰爭環境條件下對武器系統較高生存能力的迫切需求，人們對視頻隱身技術的渴望愈加強烈。八十年代以來，國外雷達隱身技術已發展到很高的水平，紅外隱身技術也取得了長足的進展，使相關武器裝備的生存能力顯著提高。但是，僅采用雷達和紅外隱身技術還不能使武器裝備具備全天候和全頻譜的隱身能力。采用雷達隱身技術的美國F-117戰斗轟炸機黑夜隱身性能好，但在白天，用肉眼或光學儀器就能看到這種以天空為背景的黑色飛行物卻逃不過肉眼或光學設備的觀察，由此可見視頻隱身的重要性。為此，美國等發達國家極其重視視頻隱身技術的研究，在繼續發展雷達和紅外隱身技術的同時，亦在積極探索視頻隱身技術新途徑。目前正在大力開展特殊照明系統、適宜的涂色、奇異的蒙皮、電致變色材料和煙幕偽裝等視頻隱身技術的研究工作。

通過對大自然的不懈探索，人們發現，自然界中的某些生物為了實現自身的繁衍和生存，經過億萬年的進化，形成了保護自己的體色，而且，為適應不同的生存環境，一些生物的體色甚至進化成了可以實時變色的效果。這些大自然中的生命現象也為我們人類實現視頻隱身的愿望提供了有力的指導。因此，為解決實時變色的問題，我們可以從仿生學角度出發，從自然界中獲得靈感之源來幫助我們實現視頻隱身的宿愿。

人類很早就觀察到蝴蝶翅膀上存在的亮麗顏色并對之產生濃厚的興趣，但由于技術手段有限，當時還無法解開蝴蝶翅膀亮麗顏色的奧秘。隨著科學技術的高速發展，人類終于可以借助先進的技術手段揭開蝴蝶翅膀上那個神秘的面紗。對于蝴蝶翅膀的結構色，近些年來國內外許多的學者和團體都在對之進行潛心研究，證明了其翅膀上結構色的存在并解釋了結構色形成的機理，在該領域得到了較為豐碩的研究成果。

通過蝴蝶鱗片微觀形態結構觀察發現，某些蝴蝶鱗片的橫截面具有連續的平行分布的多層薄片層結構。其中有的多層結構近似水平平行分布，有的多層結構呈一定角度曲面平行分布。根據工程仿生設計理論可以將此類層狀結構優化為多層薄膜的結構模型。

因此，從以上分析可以看出，結合光學薄膜理論，可以設計并制備出模擬蝴蝶翅膀結構色變化的多層膜系結構，用于實現相關性能的仿生學設計研究和應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種變色范圍大、反射光色飽和度高、性能穩定、環境適應性強的用于視頻仿生隱身的變色膜。

為了解決上述技術問題，本發明的用于視頻仿生隱身的變色膜可以采用下述兩種技術方案。

技術方案一：

本發明的用于視頻仿生隱身的變色膜包括介質膜層、吸收金屬膜層及反射膜層；介質膜層和吸收金屬膜層交疊在一起共2～8層，最下層為介質膜層，最上層為吸收金屬膜層，構成介質-吸收金屬膜系；反射膜層鍍制于介質-吸收金屬膜系下面，反射膜層厚度大于等于40nm；介質膜層材料選用SiO₂，總厚度為400～2000nm；吸收金屬膜層材料選用金屬Cr，總厚度為3～12nm。

技術方案二：

本發明的用于視頻仿生隱身的變色膜包括介質膜層、吸收金屬膜層及反射膜層；介質膜層和吸收金屬膜層交疊在一起共4～8層，最下層為介質膜層，最上層為吸收金屬膜層，構成介質-吸收金屬膜系；反射膜層鍍制于介質-吸收金屬膜系下面，反射膜層厚度大于等于40nm；介質膜層材料選用SiO₂，總厚度為1000～1600nm；吸收金屬膜層材料選用金屬Ti，總厚度為8～15nm。