绿色植被可见-近红外反射光谱模拟材料研究进展

成像光谱技术能够同时获取目标的图像特征和光谱特征,很容易识别与背景环境光谱特征区别较大的传统伪装材料。近年来,成像光谱得到了迅速发展,经历了多光谱技术到高光谱技术的跨越,传感器的探测波段数、光谱分辨率、空间分辨率的显著提高。得益于各国ISR无人机技术的应用,高光谱传感器由星载拓展到机载,可以在更近距离对军事伪装目标进行识别,对具有重要价值的军事目标的生存能力构成巨大挑战。目前,应对高光谱的伪装材料主要设计思路是,选择材料或材料体系具有与环境背景相似的颜色和光谱反射特征（传感器探测范围内）进行复合,目的是与环境背景达到“同色同谱”来躲避高光谱侦察。绿色植被是最常见的伪装背景,也是本领域绝大部分研究的光谱模拟对象,其反射光谱曲线在可见近红外波段具有：“绿峰”、“红边”、“近红外高原”和“水吸收带”四个主要特征,分别由叶片的组织结构以及叶绿素和水分产生。离体叶绿素光热稳定性较差,不能直接用作伪装材料,所以寻找和合成稳定性好、具有类叶绿素结构及光谱特征的分子是当前的研究热点之一。此外,铬绿和钴绿是常用的伪装颜料,具有类似绿色植被“绿峰”、“红边”和“近红外高原”光谱反射特性,研究者将其与高吸水填料复合来引入“水吸收峰”,大致模拟出绿色植被反射光谱,但是想要实现精确模拟,仍存在一些难以解决的问题。从绿色植被光谱特征出发,分别阐述了模拟绿色植被可见光区和近红外光区光谱特征的材料选择依据及体系;同时介绍了它们在精确模拟植被光谱时存在的问题,以及通过改性和复合来提升光谱相似度和耐候性的相关研究工作,总结并展望了绿色植被光谱模拟材料要解决的重难点问题和发展方向。     

二乙胺四氯合铜相变的FTIR和2D-COS分析

具有热致变色性能的化合物二乙胺四氯合铜[(C_2H_5)2NH_2]_2CuCl_4在52℃附近发生从绿色变为黄色的热致变色现象。本文采用傅里叶变换红外光谱(FTIR)和二维相关性分析(2D-COS)研究在加热和冷却过程中相转变过程中有机部分的铵离子和乙基所起的作用。随着温度的升高,分子中产生N—H…Cl氢键的强度减弱和烷基链的热扰动两种作用。2D-COS分析表明N—H…Cl氢键首先对温度升高有反应,可能作为[CuCl_4]~(2-)阴离子结构变化的主导驱动力。     

FTIR对于PVA-Cu热致变色体系的研究

例如二乙胺四氯合铜[(C_2H_5)_2NH_2]_2CuCl_4的一系列过渡金属离子卤化物具有可逆或者不可能的热致变色性能,如何将他们加工成膜成为它们投入实际应用的一大问题。通过结合聚乙烯醇PVA等聚合物的易加工的优点,能够组成能实际应用的热致变色材料体系。本工作用DSC分析了[(C_2H_5)_2NH_2]_2CuCl_4晶体的热致变色过程,通过溶液法将PVA与[(C_2H_5)_2NH_2]_2CuCl_4复合,成功得到具有热致变色性能的柔性薄膜,用光线光谱仪表征其热致变色性能,用FTIR分析出PVA和[(C_2H_5)_2NH_2]_2CuCl_4存在较弱的氢键相互作用。