近日，我校光电工程学院刘玉芳教授团队在光热调控器件与发射率测量交叉领域取得系列突破性进展，相关系列成果相继发表于Laser & Photonics Reviews、Advanced Photonics、Photonics Research、Energy、Energy Conversion and Management等国际顶级学术期刊。刘玉芳教授、于坤教授、钱梦丹副教授、郑舒文副教授、张凯华副教授分别为相关论文的第一或通讯作者，河南师范大学为第一作者完成单位。
刘玉芳教授团队长期致力于红外光谱测量技术与光谱调控研究，成功研发出柔性耐高温、动态自适应、可见光透明及光谱选择性等系列新型超构功能表面，有效解决了隐身与散热、透明与隐身、发电与降温之间的核心矛盾。依托实验室自主搭建的高精度光谱发射率测量系统，团队实现了对相关超表面器件性能的高精度表征。
在多光谱伪装领域，团队研制的耐高温棋盘复合超表面可同步实现可见光颜色调控、中长波红外低发射及激光雷达低散射特性表征。通过非探测窗口实现高效散热，有效破解了高温装备隐身与散热的协同难题。此外，利用飞秒激光加工技术成功制备了多功能凹形反射超表面，通过短波近场重建和长波远场相位梯度控制的协同作用，实现了0.8-14 μm的超宽带宽高散射调控，有效解决红外和激光波段光谱伪装冲突问题，为多光谱兼容伪装技术的发展提供了新思路。通过引入GST相变材料薄膜，精准控制散热通道从“闭合”到“开放”状态的切换，在不影响其他波段伪装性能的情况下实现动态热调节，高温被动降温幅度最高可达20℃。同时，针对传统超表面在宽频适配性、规模化简易制备等方面的技术瓶颈，团队研发出以PDMS为柔性基底的透明凸面散射超表面，创新提出飞秒激光直写与转印技术相结合的一体化制备工艺。制备的柔性超表面能有效压制可见光、近红外至红外多频段镜面反射，在可见光波段可实现44%高透光率，成功实现多波段一体化防护伪装。基于柔性基底结构设计，超表面经过200次反复弯折后光学与隐身性能仍无明显衰减，有效填补了透明伪装装备在机械耐久性能领域的技术空白，为柔性透明隐身装备的实际应用奠定了坚实基础。
在辐射制冷与建筑节能领域，团队设计了两种用于建筑光伏一体化天窗冷却和建筑节能的宽带光谱选择性涂层，成功实现三大核心功能协同：在0.38-1.1 μm波段高透射，充分保障光伏发电效率；在1.1-2.5 μm波段高反射，有效阻隔环境热量输入；在4-25 μm波段高发射，实现高效被动制冷。同时，设计的结构兼具自清洁与耐候特性，为建筑光伏一体化天窗的高效热管理提供了全新解决方案。此外，团队研发的透明隔热反射窗，实现了94.7%的近红外平均反射率和83.2%的可见光透过率，为提升建筑能效、降低能耗和提升室内热舒适性提供了新的解决方案，具有较好的产业化应用前景。
该成果是我校在光热调控研究领域取得的又一突破性进展，有力推动光谱调控技术在先进伪装、热管理及绿色能源等领域的深度应用与产业转化，为相关领域的技术升级提供核心支撑。上述系列研究得到国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目、河南省自然科学基金等项目的支持。
论文链接：
https://doi.org/10.1002/lpor.202503267
https://doi.org/10.1016/j.energy.2026.140125
https://doi.org/10.1364/PRJ.580597
https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.139878
https://doi.org/10.1016/j.enconman.2026.121559
https://www.researching.cn/EN/HPArticle/AP-25-158412?type=en
（光电工程学院 钱梦丹 郑舒文）