随着现代红外探测系统的发展，军事目标暴露的可能性越来越大，这对军事目标的隐身构成了巨大的威胁。因此，研究具有红外隐身功能的织物迫在眉睫。在防护材料领域，红外隐身材料可以降低其红外发射率，使其红外辐射与背景相似，有效降低军事目标暴露的可能性。但在军事实际应用中，必须考虑一些特殊的应用场景。例如，在战场上，当士兵受伤时，穿着的防护服应该是抗菌的，以防止伤口感染。在丛林、沼泽等野外环境中，需要防水，以抵抗潮湿环境的入侵。迄今为止，大多数报道的红外隐身面料只有一种红外隐身功能，不能满足军用服装的性能要求。因此，多功能防护服的开发具有广阔的应用前景，但具有极大的挑战性。

近日，吉林大学化学学院王策教授课题组在《ACS Applied Nano Materials》期刊上发表了题为“Multi–Functional PAN/Al-ZnO/Ag Nanofibers for Infrared Stealth, Self–Cleaning and Antibacterial Applications”的论文。本论文采用静电纺丝法、溶剂热法和化学镀法制备了具有红外保护、抗菌和自清洁三种功能的PAN/Al-ZnO/Ag纳米纤维复合材料(PAN/ZAO/Ag)。ZAO纳米片与Ag纳米颗粒直接接触形成肖特基结，增加载流子浓度，使材料具有等离子体共振吸收近红外光的特性。在8-14 μm的热红外成像波段，材料的红外发射率低至0.39，有效遮挡了目标的热辐射。ZAO和Ag纳米粒子具有协同抗菌作用，使材料对大肠杆菌的抗菌效率达到100%，大肠杆菌的生长活性完全丧失。复合ZAO纳米片与Ag纳米颗粒形成的多级结构具有较大的表面粗糙度，因此复合膜也具有疏水性能，最大水接触角为131.5°，可以使表面水滴自由滑动，达到自清洁效果。本实验的发现为处理不同的应用环境下的多功能红外防护材料提供了新思路。

图1.在(a)3-5μm、(b)8-14μm和(c)17-22μm三个大气窗口下，所有纳米纤维膜的红外发射率。(d-j)无纤维空白对照组、P、PZ(EtOH)、PZ(H2O)、PA、PZA(EtOH)、PZA(H2O)的红外热像图。

图2. (a) 进行抗菌试验的空白对照组。(b-e) 被测纳米纤维膜与大肠杆菌孵育24小时后稀释105倍的细菌生长结果：P、PA、PZ (EtOH)、PZ (H2O)。(f-g) 被测细胞膜与大肠杆菌孵育24小时后未经稀释的细菌生长结果：PZA(EtOH)，PZA (H2O)。

图3. (a) P、PZ (EtOH)、PZ (H2O)、PA、PZA(EtOH)、PZA (H2O)的水接触角测试结果。(b) 水滴在PZA (H2O)纳米纤维膜上自由滑动图片。

论文第一作者为吉林大学化学学院硕士研究生王浩和马棫滢，通讯作者为吉林大学化学学院王策教授和吉林大学新能源与环境科学学院李永新副教授。吉林大学化学学院为论文第一完成单位，该研究得到国家自然科学基金和吉林省发展和改革委员会的资助支持。