CN110161599B - 一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构 - Google Patents
一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110161599B CN110161599B CN201910413415.4A CN201910413415A CN110161599B CN 110161599 B CN110161599 B CN 110161599B CN 201910413415 A CN201910413415 A CN 201910413415A CN 110161599 B CN110161599 B CN 110161599B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- different polarization
- polarization state
- nanostructure
- swastika
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 title claims abstract description 36
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 12
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 5
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 4
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002620 silicon nanotube Substances 0.000 claims description 3
- 229910021430 silicon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 206010063385 Intellectualisation Diseases 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- ONVGIJBNBDUBCM-UHFFFAOYSA-N silver;silver Chemical compound [Ag].[Ag+] ONVGIJBNBDUBCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002198 surface plasmon resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/003—Light absorbing elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q17/00—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
- H01Q17/007—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems with means for controlling the absorption
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Abstract
本发明涉及一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，包括微沟道散热层所述微沟道散热层的上方设置有热电转换层，所述热电转换层的上方设置有超黑材料吸收层，所述超黑材料吸收层是由多个周期排列的卐形结构组成；该不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，不仅能够将光转换成热能，然后把热能转换成电能，通过光‑热、热‑电转换将红外吸收的能量转化成可收集的电能，电能可以直接利用，不仅提升红外隐身材料的隐身效果及寿命，而且可以对不同偏振态的入射过选择性的吸收，实现隐身的效果,也可以作为检测检偏器，识别不同的偏振光。
Description
技术领域
本发明属于红外探测技术领域，具体涉及一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构。
背景技术
随着电子信息技术高速发展及其在军事领域中的广泛应用，军事侦察手段已经实现了高技术化。在战场目标“发现即可命中”的形势下，红外成像仪的面世，使得曾经有效的可见光和雷达隐身技术面临被破解的威胁。大气条件良好时，机载红外搜索和跟踪系统对目标的探测距离可超过80km。因此，在可见光和雷达波段隐身的基础上，兼顾红外是未来全波段隐身技术发展的必然趋势。
近年来，红外探测手段的高精度、智能化和多样化发展对红外隐身技术提出了更高挑战。红外隐身技术作为一种军用反侦察技术，主要通过抑制目标在红外大气窗口波段(3-5μm和8-14μm)的热辐射实现目标的低可探测性。目前，主要通过冷却、屏蔽、遮挡和隐身涂料等手段降低或改变目标的红外辐射特征来实现对红外探测的隐身，其中，在目标表面涂覆低发射率材料应用最为广泛。但低发射率红外隐身涂料存在热量积累、频带范围有限、使用寿命短等一系列问题，因此，探索和发展高性能红外隐身材料和技术迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，包括微沟道散热层所述微沟道散热层的上方设置有热电转换层，所述热电转换层的上方设置有超黑材料吸收层，所述超黑材料吸收层是由多个周期排列的卍形结构组成。
所述卍形结构的周期是300nm～500nm。
所述卍形结构的周期是400nm。
所述卍形结构为中心对称结构。
所述卍形结构与热电转换层还设置有基板。
所述卍形结构包括金属微纳结构层，所述金属微纳结构层的外围包裹有第一修饰层，所述金属微纳结构层的上方还设置有第二修饰层。
所述金属微纳结构层是由硅纳米管制成。
所述第一修饰层是银制成。
所述第二修饰层是碳纳管制成。
所述热电转换层是由碲化铋制成。
本发明的有益效果：本发明提供的这种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，不仅能够将偏振光的光能转换成热能，然后把热能转换成电能，通过光-热、热-电转换将红外吸收的能量转化成可收集的电能，电能可以直接利用，不仅提升红外隐身材料的隐身效果及寿命，而且可以对不同偏振态的入射过选择性的吸收，实现隐身的效果,也可以作为检测检偏器，识别不同的偏振光。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构示意图。
图2是超黑材料吸收层俯视图。
图3是超黑材料吸收层的结构示意图。
图4是卍形结构尺寸示意图。
图中：1、微沟道散热层；2、热电转换层；3、超黑材料吸收层；4、卍形结构；5、基板；6、金属微纳结构层；7、第一修饰层；8、第二修饰层；9、散热凹槽。
具体实施方式
为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。
实施例1
本实施例提供了一种如图1、图2所示的不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，包括微沟道散热层1，所述微沟道散热层1的上方设置有热电转换层2，所述热电转换层2的上方设置有超黑材料吸收层3，所述超黑材料吸收层3是由多个周期排列的卍形结构4组成，这样，在偏振光入射到超黑材料吸收层3的时候，能够被吸收并转换为热能，由于超黑材料吸收层3 吸收偏振光转换热能，导致超黑材料吸收层3与微沟道散热层1之间存在温度差，这样设置在超黑材料吸收层3与微沟道散热层1之间的热电转换层2能够将超黑材料吸收层3传递到微沟道散热层1转换成电能，以便电子设备进行使用，这样可以达到对偏振光产生隐身效果；另外，由于超黑材料吸收层3是由具有手性的卍形结构4组成，对不同偏振光具有不同的隐身效果，可以根据不同偏振光的隐身效果的判断偏振光的偏振态。
进一步的，所述卍形结构4的周期不同，可以对不同波长的光有隐身效果，一般选择的周期范围是300nm～500nm，优先的，所述卍形结构4的周期可以是300nm、350nm、400nm、450nm等，只需要与入射的光波的波长匹配既可。
进一步的，如图4所示，进一步的，所述卍形结构4为中心对称结构，所述卍形结构4的边的宽度为50nm，整体尺寸为360nm×360nm，外围四个折叠部分的尺寸均为180nm×50nm。
进一步的，如图3所示，所述卍形结构4与热电转换层2还设置有基板5，基板5主要起支撑作用，而且基板5需要很好的导热特性、耐高温特性、透光特性，因此，基板5可以使用聚酰亚胺制成。
进一步的，如图3所示，所述卍形结构4包括金属微纳结构层6，所述金属微纳结构层6的外围包裹有第一修饰层7，所述金属微纳结构层6的上方还设置有第二修饰层8；金属微纳结构层6具有较高的光吸收特性，可以使用硅纳米管制成，而第一修饰层7、第二修饰层8是与金属微纳结构层6 不同的材料制成，可以进一步提高金属微纳结构层6的光吸收特性。
进一步的，所述第一修饰层7是银制成；银可以与光产生表面等离激元共振，能够增强光热转化效率，为了提高与光的基础面积，所示第一修饰层7设置成如图3所示的圆锥状，包裹在金属微纳结构层6的外围。
进一步的，所述第二修饰层8是碳纳管制成；碳纳管具有很高的光吸收特性，设置于金属微纳结构层6上方，可以提高金属微纳结构层6的吸收率。
进一步的，所述热电转换层2是由碲化铋制成，具体的讲是由碲化铋制成的碲化铋热电膜。
进一步的，所述微沟道散热层1下表面设置有散热凹槽9，散热凹槽9 可以增强。
进一步的，所述微沟道散热层1是由聚二甲基硅氧烷制成，二甲基硅氧烷具有一定的柔性。
综上所述，该不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，不仅能够将偏振光的光能转换成热能，然后把热能转换成电能，通过光-热、热-电转换将红外吸收的能量转化成可收集的电能，电能可以直接利用，不仅提升红外隐身材料的隐身效果及寿命，而且可以对不同偏振态的入射过选择性的吸收，实现隐身的效果,也可以作为检测检偏器，识别不同的偏振光。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，其特征在于：包括微沟道散热层(1)，所述微沟道散热层(1)的上方设置有热电转换层(2)，所述热电转换层(2)的上方设置有超黑材料吸收层(3)，所述超黑材料吸收层(3)是由多个周期排列的卐形结构(4)组成；
所述卐形结构(4)包括金属微纳结构层(6)，所述金属微纳结构层(6)的外围包裹有第一修饰层(7)，所述金属微纳结构层(6)的上方还设置有第二修饰层(8)。
2.如权利要求1所述的一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，其特征在于：所述卐形结构(4)的周期是300nm～500nm。
3.如权利要求2所述的一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，其特征在于：所述卐形结构(4)的周期是400nm。
4.如权利要求1所述的一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，其特征在于：所述卐形结构(4)为中心对称结构。
5.如权利要求1所述的一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，其特征在于：所述卐形结构(4)与热电转换层(2)还设置有基板(5)。
6.如权利要求5所述的一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，其特征在于：所述金属微纳结构层(6)是由硅纳米管制成。
7.如权利要求5所述的一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，其特征在于：所述第一修饰层(7)是银制成。
8.如权利要求5所述的一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，其特征在于：所述第二修饰层(8)是碳纳管制成。
9.如权利要求1所述的一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构，其特征在于：所述热电转换层(2)是由碲化铋制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910413415.4A CN110161599B (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910413415.4A CN110161599B (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110161599A CN110161599A (zh) | 2019-08-23 |
| CN110161599B true CN110161599B (zh) | 2021-04-23 |
Family
ID=67631289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910413415.4A Expired - Fee Related CN110161599B (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110161599B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8537554B1 (en) * | 2009-05-15 | 2013-09-17 | Energy Related Devices, Inc. | Structured relief dielectric heat sink for planar photovoltaic cells and semiconductor devices |
| CN104777532A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-15 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于级联光栅结构的超窄带te偏振光谱选择性吸收器 |
| CN105633261A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-01 | 四川大学 | 一种光热电转换存储器件及制备方法 |
-
2019
- 2019-05-17 CN CN201910413415.4A patent/CN110161599B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8537554B1 (en) * | 2009-05-15 | 2013-09-17 | Energy Related Devices, Inc. | Structured relief dielectric heat sink for planar photovoltaic cells and semiconductor devices |
| CN104777532A (zh) * | 2015-04-03 | 2015-07-15 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 基于级联光栅结构的超窄带te偏振光谱选择性吸收器 |
| CN105633261A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-01 | 四川大学 | 一种光热电转换存储器件及制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Multi-physics coupling fects of nanostructure characteristics on the all-back-contact silicon solar cell uerformances;Yi-Peng Zhou;《Aapplied Energy》;20181129;论文正文，附图1-2 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110161599A (zh) | 2019-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110112282B (zh) | 一种带有石墨烯导热层的多层隐身纳米结构 | |
| JP6761673B2 (ja) | メタマテリアルによって改良された受動的な放射冷却パネル | |
| CN103287014B (zh) | 满足太阳能集热和辐射制冷的选择性吸收发射复合材料 | |
| CN210535829U (zh) | 一种基于多层结构的环形超材料吸波器 | |
| JP2021521768A (ja) | 受動放射冷却のための製作方法、構造体、および使用 | |
| CN108333653B (zh) | 基于耐火材料的电磁波吸收器 | |
| CN107146955A (zh) | 一种基于石墨烯材料的高效可调的太赫兹吸波器件 | |
| US11951710B2 (en) | Radiative cooling device | |
| US8452134B1 (en) | Frequency selective infrared sensors | |
| CN106129135A (zh) | 基于石墨烯场效应晶体管的太赫兹探测器及其制备方法 | |
| CN113534315B (zh) | 一种兼容热致变发射率和频率选择散热的红外隐身超结构 | |
| CN110041735B (zh) | 一种光谱选择性白天辐射制冷涂层材料 | |
| CN109830809A (zh) | 一种多层环形太赫兹超材料吸波器 | |
| CN106409984B (zh) | 一种“三明治”型超快光电探测金属超结构的制作方法 | |
| CN110376666B (zh) | 一种中红外波段的超宽带完美吸收器及其制备方法 | |
| CN110161599B (zh) | 一种不同偏振态选择性红外隐身的纳米结构 | |
| JP2017073903A (ja) | 太陽電池モジュール | |
| KR101763229B1 (ko) | 표면 플라즈몬 공명 기반의 선택적 복사체 | |
| CN207252141U (zh) | 电磁波吸收结构 | |
| CN110098311B (zh) | 一种提高红外吸收效率的多层红外隐身纳米结构 | |
| CN102778708A (zh) | 一种光波段吸波器 | |
| CN108037551B (zh) | 一种多层堆叠的复合结构及电磁波宽波段吸收器 | |
| CN107404834B (zh) | 电磁波吸收结构及其制作方法 | |
| CN108333654A (zh) | 一种钛材料电磁波完美吸收器 | |
| US20170153045A1 (en) | Solar absorption structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210423 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |