近日,学院顾军渭教授团队在《Angewandte Chemie International Edition》杂志在线发表题为《Highly Thermally Conductive Aramid Nanofiber Composite Films with Synchronous Visible/Infrared Camouflages and Information Encryption》的研究论文。该研究以芳纶纳米纤维(ANF)为基体,借助抽滤自组装-空气喷涂-热压工艺制备了三明治结构(BNNS/ANF)-(AgNWs@BNNS)-(BNNS/ANF)导热复合膜(记为BAB),实现了其导热/绝缘一体化设计,同时赋予其基于热驱动的自适应伪装和信息加密功能。BAB导热复合膜具有优异的面内导热系数(10.36 W/(m·K))、电绝缘性能(击穿强度和体积电阻率分别为41.5 kV/mm和1.21×1015 Ω·cm)和力学性能(拉伸强度为170.9 MPa)。此外,BAB导热复合膜具备在水泥路面及草丛环境的自适应可见光/红外双重伪装特性以及24 s内二维码信息快速加密功能。本工作为拓展传统高分子材料的应用领域及设计结构/功能一体化高分子复合材料提供设计理念和制备方法。
学院2021级博士研究生韩懿鑫为论文的第一作者,郭永强副教授和顾军渭教授为论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金面上项目的资助支持。
图1 不同导热填料制备的ANF复合膜的λ∥(a)和λ⊥(b),BAB导热复合膜经历反复折叠后的λ∥(c)和λ⊥(d),BAB导热复合膜应用于CPU(e)和LED(f)的红外热成像照片及对应的温度-时间变化曲线(e’, f’)
图2 BAB导热复合膜在丛林(a)、塑胶地面(b)和水泥路面(c)的伪装照片,BAB导热复合膜对二维码信息加密过程照片(d)
图3 BAB导热复合膜的实物照片(a),BAB导热复合膜的拉伸应力-应变曲线(b)和拉伸强度(c),有限元模拟BAB导热复合膜的拉伸破坏示意图(d)
文/郭永强
审核/顾军渭