剑桥，麻州——哈佛工程与应用科学学院(SEAS)的主动伪装技术又向前迈进了一步，他们发明了一种新的涂层，可以本质上对热成像相机隐藏自身的温度。

在实验室测试中，一组应用物理学家将该装置放在一个热板上，通过红外摄像机观察温度升高的过程。最初，它的表现和预期的一样，当样品被加热时，它会发出更多的红外光:在60摄氏度时，它在相机上呈现蓝绿色;到了70度的时候，它变成了红黄相间的。在华氏74度时，它变成了深红色——然后奇怪的事情发生了。热辐射骤降。在华氏80度时，它看起来是蓝色的，好像它可以达到60度，而在华氏85度时，它看起来更冷。此外，这种效果是可逆和可重复的，可重复很多次。

这些令人惊讶的结果发表在杂志上物理评论X(美国物理学会的一份开放获取出版物)，说明了一种新型工程材料的潜力，可以为一系列新的军事和日常应用做出贡献。188金宝搏bet官网

首席研究员Federico Capasso, Robert L. Wallace教授的应用物理学和Vinton Hayes高级研究员的电子工程在哈佛大学海洋工程学院预测，只要稍加调整，涂层可以作为一种新型的热伪装或作为一种加密信标，允许士兵秘密通信他们在战场上的位置。

这项技术的秘密在于一层非常薄的氧化钒薄膜，这是一种不同寻常的材料，当它达到特定的温度时，会发生巨大的电子变化。例如，在室温下，纯氧化钒是电绝缘的，但在稍高的温度下，它转变为金属的导电状态。在这种转变过程中，光学特性也会发生变化，这意味着特殊的温度依赖性效果——如红外伪装——也可以实现。

自1959年以来，人们就认识到钒氧化物中的绝缘体-金属过渡。然而，它是一种很难处理的材料:在大块晶体中，过渡的应力通常会导致裂纹的发展，并可能粉碎样品。最近在材料合成和表征方面的进展——特别188金宝搏bet官网是由哈佛海洋学院材料科学副教授Shriram Ramanathan所做的进展——使得制备出极纯的薄膜氧化钒样品成为可能，使得在过去的几年里，新的科学和工程技术得以蓬勃发展。

“多亏了我们从Ramanathan教授的实验室获得的这些非常稳定的样本，我们现在知道，如果我们对材料进行微小的改变，我们可以显著改变我们观察到的光学现象，”哈佛大学海洋科学与工程学院Capasso团队的研究生、第一作者Mikhail Kats解释说。“通过掺杂、修饰或过滤材料等过程，以可控的方式引入杂质或缺陷，就有可能创造出一系列有趣、重要和可预测的行为。”

例如，在钨中掺杂氧化钒，可以将转变温度降至室温，并可扩大发生奇异热辐射效应的温度范围。像这样裁剪材料的特性，并考虑到特定的结果，可能会使工程朝着新的方向发展。

研究人员说，一辆涂有氧化钒瓷砖的汽车可能会像变色龙一样模仿周围的环境，只需要对瓷砖的实际温度进行非常轻微的调整，红外摄像机就能看不见它，这是一种比目前使用的方法高效得多的系统。

通过不同的调节，这种材料可以成为秘密信标的组成部分，向红外监控摄像头显示特定的热信号。卡帕索的团队认为，这种材料可以被设计成在特定波长下工作，使许多可单独识别的士兵能够同时使用。

而且，由于热辐射携带热量，研究人员认为类似的效应可以被用来有意地加快或减慢从房屋到卫星等结构的冷却速度。

哈佛大学团队最重要的贡献是发现在钒氧化物的过渡区自然出现的纳米级结构可以用来提供特殊的可调性水平，可以用来抑制温度上升时的热辐射。研究人员将这种自发结构的材料称为“天然、无序的超材料”。

卡帕索说:“在一种材料中人为地创造出这样有用的三维结构是极其困难的。”“在这里，大自然免费给了我们想要的东西。通过使用这些天然的超材料并对它们进行操作，使它们具有我们188金宝搏bet官网想要的所有特性，我们正在开辟一个新的研究领域，一个全新的工作方向。我们可以自下而上地设计新设备。”

这项工作得到了空军科学研究办公室和国家科学基金会研究生研究奖学金的支持。除了Capasso, Kats和Ramanathan，合著者还包括研究助理Patrice Genevet和研究生Romain Blanchard, Shuyan Zhang和Changhyun Ko，他们都在哈佛海洋工程学院。