快速阅读: 据官方通报，瑞士联邦材料科学与技术实验室研发出一种新型多层隔热箔，在聚酰亚胺基底与铝涂层之间引入5纳米氧化铝中间层，显著提升了材料的弹性与抗剥落能力。该技术不仅适用于卫星热防护，还可拓展至柔性电子领域。
近日，瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）的研究人员正致力于优化用于卫星和空间探测器的多层隔热箔，在提升其机械强度的同时，保持优异的热防护性能。这类被称为“超级隔热材料”的箔片由多层高强度聚合物薄膜与薄金属涂层（通常为铝）交替堆叠而成，也广泛应用于地面产品，如救生毯。
在轨运行的航天器面临剧烈的温度变化。以近地轨道卫星为例，日照面与背阴面温差可达约200摄氏度，且每日多次穿越地球阴影，导致温度频繁骤变。由于星载电子设备的最佳工作温度接近室温，高效隔热因此至关重要。
研究团队发现，聚酰亚胺因耐高温、耐真空，且与铝涂层结合稳定，被普遍用作基底材料。在镀铝过程中，聚合物与金属界面会自然形成仅数纳米厚的中间层，对附着力起关键作用。为此，研究员芭芭拉·普茨及其博士生约翰娜·拜洛夫设计了一种可控的人工中间层——在50微米厚的聚酰亚胺膜上沉积150纳米铝层，并插入5纳米厚的氧化铝层。
该实验采用Empa孵化企业Swiss Cluster AG开发的真空镀膜设备，可在不破真空条件下完成多步镀膜，确保超薄层精度。所用材料体系与欧空局“贝皮科伦博”水星探测任务及美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的遮阳罩一致。后者面积达21×14米，需经受发射折叠、在轨展开及微陨石撞击等严苛考验。
测试表明，人工引入的中间层显著提升了材料弹性，并增强金属涂层抗开裂与剥落能力。下一步，团队将调整中间层厚度，并拓展至其他聚合物基材。普茨指出，天然中间层仅适用于少数聚合物且厚度受限，而工程化设计有望解决以往涂层附着力差的问题。
此外，该技术在柔性电子领域亦具应用前景。智能织物、可折叠设备及柔性医疗传感器等依赖多层金属-聚合物薄膜结构，通过调控纳米级中间层，可有效提升其在反复弯折下的结构稳定性。
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引用自：太空战网
