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Femtosecond laser-textured superhydrophilic coral-like structures spread AgNWs enable strong thermal camouflage and anti-counterfeiting

材料科学 伪装 发射率 超亲水性 飞秒 激光器 光电子学 纳米技术 热的 红外线的 制作 光学 复合材料 润湿 计算机科学 物理 人工智能 医学 替代医学 病理 气象学
作者
Tingni Wu,Kai Yin,Jiaqing Pei,Yuchun He,Ji’an Duan,Christopher J. Arnusch
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:124 (16) 被引量:82
标识
DOI:10.1063/5.0190986
摘要

Modulating the thermal emission of a material in the infrared (IR) range can be essential for various practical applications such as smart textiles, camouflage, and anti-counterfeiting. Although many different materials or structures have been proposed, the complex manufacturing processes are still hindering their widespread use. Herein, a facile femtosecond laser processing technology and a drop-coating method are introduced to form a patternable low emissivity film. Laser-treated polyimide films resulted in superhydrophilic structured surfaces that are uniformly coated with silver-nanowires (AgNWs) in aqueous solutions for low emissivity surfaces. Furthermore, the emissivity of the samples is as low as ∼0.2 without deterioration over 800 bending-releasing cycles. The as-prepared films also display good thermal camouflage properties, namely, the films reduced the thermal radiation temperature of an object by 35.8 °C when the object temperature was ∼69.1 °C. Additionally, this IR camouflage effect of the AgNWs coated samples shows excellent stability even in harsh environments such as immersion in water, acid, alkali, and salt solution and applied voltage. We also show that information encryption was possible by adjusting the amount of AgNWs. The design of this programmable patterned low emissivity film indicates an idea for the thermal camouflage and anti-counterfeiting technology, which can carry more abundant application scenario and disguise them more complex and sophisticated.
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