研究进展：变色迷彩技术在11月份的应用探讨

外军特别是美军和日军自20世纪60年代起就开始了变色迷彩的研究，其开发的轨迹基本上呈现如下的过程：首先提出“变色龙”军服的性能追求目标，即“在红地毯上显示为红色、遇到袭击躲到树丛中时即显示为绿色”的理想变色效应，但直到目前为止也未能实现，且必要性也不强；继而结合变色材料（热致变色、光致变色、电致变色、湿敏变色、压敏变色、气敏变色、酸碱度敏感变色等）、发光材料和柔性显示器的科学技术研究，逐渐分化为两种技术路线。

一种技术路线为排除了变色材料中难以实现控制的热、光、湿、压力等控制模式，致力于电致变色材料、特别是导电高分子材料和过渡金属氧化物电致变色材料的研究，并希望将电致变色材料应用于变色迷彩。但其变色前后的色相、驱动电压、响应速度和反转寿命均不理想，电致变色材料的伪装效果也不理想，故目前还没有国外军队展示其基于电致变色材料的变色迷彩样品，由于军事科研的保密性，目前也没有科学技术意义上的相关报道。

另一种技术路线为背景图像提取及服装正面图像显示的方式，即以微型摄像机及有机发光二极管（OLED）等柔性显示材料形成服装系统，将背景图像显示在服装上，使正面观察者将服装上的图像与背景混为一体，达到伪装效果，如图11-1所示。这种方式能适应各种背景条件，但有三方面缺陷：一是采用发光方式本身就容易暴露；二是服装只能显示一种图像，故只能对一个方向进行伪装，换一个角度则更加容易暴露；三是体系庞大，失去实际军事意义。

以上研究都局限于对“变色龙”可改变颜色的理解，以可以改变颜色的迷彩服装为研制出发点，来满足不同环境下的伪装需求，这导致目前为止，各国都还没有装备此类实物样品。

图11-1　发光显示变色伪装

加拿大Hyperstealth Biotechnology Corp.曾在国际伪装论坛上发布了一款变色面料Smartcamo，如图11-2所示，可以实现荒漠至林地的变色效果，疑似热致变色。由于环境温度难以控制，因此，热致变色难以用于实战。

图11-2　Hyperstealth Biotechnology Corp.的变色面料

美军于2010年研制成功并装备部队的通用型迷彩图案Multicam作战服，如图4-20所示，通过图案尺寸、形状及其颜色搭配的合理设计，并利用人眼的视觉知觉原理，使得该迷彩服在不同环境下可以凸显该环境颜色。在绿色背景下绿色凸显，在黄色背景下黄色凸显，但是衣服本身的颜色并不发生改变，其在各种典型的、亮度系数较低的林地和荒漠背景下的伪装效果也需要进一步提高。该迷彩是现有技术条件下较实用的一种通用性伪装迷彩。

我国原总后勤部军需装备研究所在“九五”期间就立项进行了变色迷彩的论证研究，与中国科学院感光研究所合作，以“变色龙”为目标，探讨过变色物质的寻求及其变色要求的实现方法，但在导电高分子材料尚未被发现和深入研究之前，看不到解决问题的办法，未进行进一步的研究。

2008年，又立项研究变色功能材料关键技术，重点研究以电致变色高聚物和电子墨水微胶囊为变色体系的两种技术途径，经过两年多的探索研究，2010年已制备了可实现以土黄色为主色调的丛林迷彩和以绿色为主色调的荒漠迷彩互变的织物小样，如图11-3所示，（a）、（b）两块织物可在不超过10s时间内转变颜色，（a）图中的黄色斑块全部转变成（b）图中的绿色斑块，转换电压不大于1.0V。这一成果为实现多色变色迷彩作战服奠定了坚实的基础。(www.xing528.com)

图11-3　自主研制的可控变色迷彩织物样品

2010～2019年，继续探索基于复相微纳电流变液的电子墨水微胶囊的可控变色迷彩技术，并成功制备了可实现16灰阶的黄绿可变的织物及全套服装。但是，在耐用性及耐洗涤方面还有待继续完善。

该研究所也开发了热致变色面料如图11-4所示，颜色变化明显，能够实现主色调为绿色的林地迷彩和主色调为黄色的荒漠迷彩的互变。但是，如图11-1所示的面料一样，存在以下主要问题。

图11-4　热致变色面料

（1）变色涂料的可逆稳定性还有待优化。在多次加热变色后，迷彩布表面的涂层可能会产生某些不可逆的变化，造成迷彩布表面颜色变黄，且这种变黄难以消除。

（2）变色响应时间较长。加热后颜色可以发生变化；当温度降到变色温度阈值后，颜色会回复到原来的颜色，但是恢复时间长达10min以上。

（3）温度控制受自然界影响大，难以实现人工可控。

（4）维持稳定颜色，需要保证织物的温度不低于变色温度阈值。需要持续的能量维持。

因此，虽然热致变色织物技术相对较为成熟，也可以实现比较明显的颜色变化；但是由于外界温度难以人为控制，颜色必须在温度阈值（需要长期耗能）上才能够得到保持，可逆往复变色次数和效果均有待优化等因素，尤其是温度的不可控，导致难以用于实战。