引用格式：
Chongjia L, Wei M, Yinglun Z, et al. A Highly Transparent Photo-Electro-Thermal Film with Broadband Selectivity for All-Day Anti-/De-Icing.[J].Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany),2023,19(40):e2301723-e2301723.
表面结冰是低温下常见的现象，它可能导致许多系统的性能下降、功能丧失，甚至严重的安全问题，包括太阳能电池板、汽车、飞机、建筑物、电力线和风力涡轮机等。传统的方法如加热、机械去除和化学流体喷涂，已经被用来减轻冰积聚造成的损害和危害，然而，这通常需要花费大量的材料、能源和人力。光热效应的太阳能防/除冰是一种最新的表面技术，吸引了大量的研究，是解决冰问题的最具成本效益和节能的方法之一，但其性能受太阳强度的限制，只能在白天发挥作用。因此，将电热效应结合起来， 获得了光电热表面全天防/除冰。
香港科技大学黄宝陵教授提出了一种用于防冰/除冰应用的高透明光电热膜。它具有高透光率、高UV、高NIR吸收率和低热发射率的近理想光学性能。这种超宽带的选择性光谱有助于在1个太阳照射下提高41°C的表面温度。同时，低片电阻可以在仅7 V的电压下实现类似的加热。通过与透明的超疏水层结合，该薄膜可以在弱太阳照射下节省50%的电能消耗，在-35°C环境下保持无残留物的不冻结表面，并在-30°C条件下通过小电压输入和零阳光照射仅117 s的润滑除冰。光热效应和电热效应之间的相互支持使其能够全天候防冰/除冰。重要的是，这种薄膜是通过全溶解工艺在柔性PET膜上制造的，便于在其他基材上粘贴使用。
图4. CBAP-SHP膜的除霜除冰性能。a)除霜实验设置示意图。b)磨砂PET (I)和CBAP-SHP (II)薄膜太阳照射后的照片，以及连接电源后的CBAP-SHP (III)薄膜的磨砂照片。c)光热和电热作用10个连续循环的除霜时间。d)除冰实验装置示意图。e) PET (I)、CBAP.P (II)和CBAP-SHP (III)薄膜与电源连接后的照片。
图5. CBAP-SHP膜的自洁性和耐久性。a) CBAP-SHP膜对液体污染物和粉尘的驱污性能。b)磨损循环后CBAP-SHP膜的接触角。c) CBA、CBAP、CBAP-SHP薄膜经胶带测试后的电阻及CBAP-SHP薄膜的透光率。d) CBAP-SHP薄膜通过500个电压斜坡循环快速加热和冷却。e)弯曲半径为10 mm的弯曲试验，f) -20 ~ 50℃的冷热循环试验，g) 波长为340 nm的UVA灯UV试验后，CBAP-SHP薄膜的透光率、太阳吸收率和耐磨性。
综上所述，已经超越了迄今为止尚未实现的功能，使光电热表面透明，可用于全天防/除冰应用。通过全溶液工艺将喷涂AgNWs-PEDOT:PSS (AP)层夹在流动涂层CWO-BP-3 (CB)层和超疏水性PMMA (SHP)层之间，在柔性PET膜上制备了这种高透明表面。CBAP-SHP薄膜具有较高的透明度，透光率>70%，UV和近红外吸收率分别达到87%和83%，占太阳总吸收率的53%。此外，其在热区长波长处的反射率增加，导致其发射率低至0.41。这样的超宽带光谱选择性提高了光电热效应，片材电阻低至23Ω/平方。在−35℃环境下，当太阳能功率强度大于0.4太阳时，表面水排斥延迟了5倍的冰形成，光电热效应节省了> 50%的电耗，以保持表面不结冰。由于光电热效应和超疏水效应的共同作用，生长的霜和冰可以在短时间内(< 150 s)消除。自清洁特性和在机械、电气、光学和热应力下的耐久性使CBAP-SHP薄膜适合长期使用。可扩展的全溶液制造工艺以及这种高透明薄膜的光热和电热功能之间的相互支持，使其具有广泛的潜力，适用于全天候高能效防冰/除冰的大规模应用。
相应的成果以“A Highly Transparent Photo-Electro-Thermal Film with Broadband Selectivity for All-Day Anti-/De-Icing”为题发表在Small上。论文的通讯作者为香港科技大学黄宝陵教授。
中国民用航空飞行学院何强教授团队依托高高原航空安全验证实验室与四川省全电通航飞行器关键技术工程研究中心等省重平台，主要研究方向为表面防除冰，航空橡胶密封等。欢迎相关文献投稿，交流合作。
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