國防科技大學(xué)電子對抗學(xué)院教授時家明團隊，20年來緊盯光子晶體這一前沿領(lǐng)域，先后攻克多項關(guān)鍵技術(shù)，研制出能同時防御可見光、紅外、激光等多個波段偵察和制導(dǎo)的新型隱身材料，為我軍裝備戰(zhàn)場生存能力躍升提供了有效支撐。

夏夜，某實驗基地內(nèi)，一輛戰(zhàn)車自山下顛簸而來，灼熱的引擎蓋上，覆蓋著一層薄膜。

不遠處，國防科技大學(xué)電子對抗學(xué)院教授時家明的目光，正隨著遠紅外熱像儀的鏡頭向車身聚焦。他凝神聚氣，一邊調(diào)節(jié)測溫點，一邊仔細捕捉引擎蓋表面的熱輻射波動，有如經(jīng)驗老到的中醫(yī)給病人懸絲診脈。

紅外熱像圖上，貼了“退燒貼”的引擎蓋混沌漆黑，與茫茫背景融為一體。“貼附我們的材料后輻射特征明顯下降，隱身效果不錯！”面對近乎完美的試驗結(jié)果，時家明欣然一笑，囑咐大家抓緊采集數(shù)據(jù)。

引擎蓋上的這劑“退燒貼”，是一種光子晶體柔性復(fù)合隱身材料，該材料可以通過抑制目標(biāo)熱輻射，達到讓目標(biāo)實現(xiàn)紅外隱身的效果。近20年來，時家明帶領(lǐng)團隊緊盯光子晶體這一前沿領(lǐng)域，先后攻克多項關(guān)鍵技術(shù)，研制出能同時防御可見光、紅外、激光等多個波段偵察和制導(dǎo)的新型隱身材料，為我軍裝備戰(zhàn)場生存能力躍升提供了有效支撐。

打通理論到實踐的“任督二脈”

隨著軍事偵察和精確制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，我重要經(jīng)濟和軍事目標(biāo)面臨的威脅與日俱增，信息化戰(zhàn)爭中，目標(biāo)加強隱身防護迫在眉睫。

2005年，長期致力于電子防護和光電對抗研究的時家明，從國外文獻中了解到，光子晶體是具有光子帶隙的周期性介電參數(shù)的結(jié)構(gòu)型材料，通過調(diào)節(jié)其光學(xué)特性，可抑制自發(fā)輻射。心懷強國強軍的憂思，時家明開始思考這一技術(shù)在軍事偽裝領(lǐng)域上的應(yīng)用。

盡管“光子晶體理論”早在上世紀(jì)80年代末就被國外科學(xué)家率先提出，但多年以來一直停留在實驗室研究階段。其作為隱身材料，理論上是否可行尚且存疑，更遑論加工制備。

條件不成熟，前景也不明朗，但時家明和團隊成員堅信，困難意味著工作的價值，如果等萬事俱備，恐怕也就失去了戰(zhàn)略博弈的先機。

仿真計算是實現(xiàn)理論跨越的第一道關(guān)隘。按照內(nèi)部材料周期性排列的不同，光子晶體可分為多種類別，每種類別的微觀結(jié)構(gòu)迥異。當(dāng)時，正在攻讀博士的團隊成員趙大鵬依稀記得，為挑選出隱身性能最佳的光子晶體結(jié)構(gòu)，大家不得不同時在數(shù)臺電腦上編程、運行，以加速獲取各類仿真結(jié)果。

完成了仿真計算，如何加工出實物成為又一道擺在團隊面前的難題。缺儀器、缺設(shè)備、缺工藝……全體成員歷經(jīng)數(shù)月的考察、研究和動手改進，并利用輾轉(zhuǎn)“淘”來的一臺光學(xué)鍍膜機，摸索著制作出一個僅有眼鏡片大小的硅基底小樣。

2007年夏天，趙大鵬和師弟帶著剛剛制備的小樣前往地方院校的理化中心進行反射率測試。實驗數(shù)據(jù)顯示，鍍有光子晶體的樣品反射率遠高于作為標(biāo)準(zhǔn)參照物的平整金表面的反射率。而其他性能的測試，同樣得到了可喜的結(jié)果。

天道酬勤！攻克這項重大技術(shù)的理論基礎(chǔ)難關(guān)，如同打通了任督二脈。任督通，則百脈皆通。受此鼓舞，團隊將目光投向?qū)嵮b運用，進一步加快了工程化的腳步。

為裝備隱身開出“貼敷”妙方

幾十年來，時家明始終將國防需求作為第一選擇，他帶領(lǐng)團隊研發(fā)的煙幕材料已成功應(yīng)用于4種型號裝備配發(fā)全軍多個部隊，并一直被使用至今。

團隊深知，使用硅基底鍍膜所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)雖好，卻無法真正運用于實戰(zhàn)。若要真正達到隱身效果，必須以柔性材料為基底，貼附于武器裝備的表面。

在上級支持下，團隊正式向隱身柔性薄膜的批量制備難題發(fā)起沖鋒。

酷暑時節(jié)，時家明一行風(fēng)塵仆仆地來到國內(nèi)某紡織廠，拜訪廠方的技術(shù)專家。此前，他們已調(diào)研多家單位，拿回了上百種不同面料的樣品，但始終沒能解決光子晶體牢固附著的難題。時家明此行，正是想游說紡織廠與他們合作，共同為布料改性。

朔風(fēng)呼嘯、人跡罕至的北方山區(qū)里，團隊骨干陳宗勝、李志剛與同事身背儀器，實測裝備隱身性能。近年來，類似這樣的外場實驗已進行了20余次，每一次團隊人員都是舟車勞頓、餐風(fēng)宿雨。

為探索膜料的沉積速率、膜厚分布，團隊中青年骨干們長期泡在實驗樓里，守在轟鳴的鍍膜機旁，重復(fù)著一系列繁瑣的操作，將“百煉鋼化成了繞指柔”。

物有甘苦，嘗之者識；道有險隘，履之者知。工程實踐中，“嘗試—再嘗試”“失敗—再失敗”，這個輪回究竟歷經(jīng)了多少次，團隊成員誰也說不清楚。

經(jīng)過刻苦的攻關(guān)，課題組在薄膜均勻性控制等多項技術(shù)上取得了重大突破，成功為裝備隱身開出了“貼敷”妙方。

實現(xiàn)多波段探測下“不露聲色”

若不是親眼所見，恐怕很多人都不會相信，這張薄如蟬翼、輕若煙霧的薄膜，竟可以直接貼附于目標(biāo)表面，防御可見光、紅外、激光等多個波段偵察和制導(dǎo)。

由于偵察和制導(dǎo)武器的工作波段已覆蓋了可見光、紅外、激光等多個波段，因此隱身也必須在多波段發(fā)力。

然而，實現(xiàn)戰(zhàn)車發(fā)動機等高溫目標(biāo)的紅外隱身，需抑制偵察波段內(nèi)的紅外輻射，但激光和雷達的偽裝技術(shù)卻基于完全相反的原理，因此同一件“隱身衣”無法在不影響散熱的前提下，同時滿足熱紅外、激光和雷達波隱身。

“能不能利用光子晶體的禁帶特性，讓電磁波在不同波段上自如地吸收和反射？”“理是這么個理，想做出來太難！”“不難還能叫攻關(guān)？”歷經(jīng)多次“頭腦風(fēng)暴”，課題組開啟了新一輪研究。時家明給團隊提出要求——回歸理論，把光子晶體的特性研究透，然后邊學(xué)邊干，直至拿出實物。

最終，一份給“光譜挖孔”的構(gòu)想擺上了桌面，大家一致決定，人為破壞光子晶體的周期結(jié)構(gòu)，引入缺陷、對癥下藥，調(diào)控裝備在多個波段的電磁波輻射，使裝備在敵人施加的多波段探測上“不露聲色”，同時又不影響目標(biāo)的正常工作與散熱。通過精心的演算和制備，團隊終于成功研制出集多項功能于一身的復(fù)合隱身材料，實現(xiàn)了多波段隱身能力。

2018年，基于光子晶體技術(shù)的柔性復(fù)合隱身新材料作為軍隊系統(tǒng)遴選的高科技成果，亮相第十三屆重慶高交會。當(dāng)前，該項目已具備規(guī)模化生產(chǎn)能力，并與多個單位達成了合作意向。

“目前，我們又瞄準(zhǔn)了未來實戰(zhàn)需求，向強電磁脈沖防護等新興技術(shù)發(fā)起了新的沖擊。置身于激烈的軍事競爭中，惟有拼搏、再拼搏，超越、再超越。”時家明說。