1. 除冰方式
现有的除冰方法主要分为两种：主动除冰和被动除冰。
主动除冰是当设备表面形成冰层后，借助外部能量进行清除。主动除冰主要有热力除冰、机械除冰、化学除冰和其他除冰方式。但此类防除冰技术大多存在能耗高、除冰效率低及生态环境污染等问题。
被动除冰则是通过在设备表面涂覆具有防除冰功能的涂层，利用涂层本身的特性，实现高效防除冰的目的。该技术具有能耗小、环境友好、适用范围广等优点。
2. 防除冰原理
超疏水涂层的防除冰原理主要有以下三点：
（1）减少液滴在涂层表面的接触时间，使滴落在涂层表面的水滴能够快速反弹并离开表面，避免水滴在涂层表面成核和冻结；
（2）延长液滴的冻结时间，减少液滴冻结的概率；
3. 研究重点
目前基于被动防冰的超疏水涂层研究重点主要在自修复超疏水涂层和耐磨超疏水涂层；主被动防除冰的超疏水涂层研究重点主要在电热超疏水涂层和光热超疏水涂层。
1. 自修复超疏水涂层
超疏水表面的化学成分主要通过两种方式被破坏：
（1）有机物或油性物质在涂层表面上的积累，通过光催化可以降解这些有机物；
（2）等离子体蚀刻在涂层表面产生亲水基团，通过再次涂覆疏水成分可以恢复表面的疏水性。
自修复表面将疏水成分储存在涂层内部。涂层受损后，内部低表面能材料会向表面迁移，以保持超疏水性。目前大多数自修复超疏水涂层的制备涉及使用氟化物和有机溶剂，可能会对环境造成污染。因此，开发环保型自修复材料、提高修复效率和涂层稳定性是未来研究的重点。
2. 耐磨超疏水涂层
超疏水涂层表面较弱的机械性能和耐久性限制了其在实际环境中的应用。将被动防冰和主动除冰技术结合，开发出更为全面有效的防除冰涂层是未来研究的重点，超疏水涂层在极端环境下的广泛应用，将会进一步推动其在不同领域的引用。
3. 电热超疏水涂层
利用导电纳米颗粒改性基体制备具有电热效应的超疏水涂层，不仅可以有效降低火灾发生的风险，而且能够实现低能耗除冰的目的。构建机械性能好、耐久性的超疏水涂层并赋予其电热性能，是近年来主被动防除冰领域研究的重要发展趋势。
4. 光热超疏水涂层
超疏水涂层能够延缓结冰时间，但不能完全避免冰的形成，当涂层表面结冰后，其表面抗结冰性能会受到抑制。在超疏水涂层中添加光热材料，能有效提高涂层表面的光热效应，利用光照产生的热量融化表面结冰，提升超疏水涂层主被动协同除冰性能。
当光照强度不足时，光热超疏水涂层的除冰效果会受到限制。目前主要有以下两种解决方法：
（1）光热和电热技术相结合：利用光照产生的热量和电加热共同作用，表面温度迅速升高，减少冰的形成和积累。该方法适合需要快速加热的应用场景。
（2）相变材料和光热结合：通过光照加热使相变材料发生相变，释放或吸收热量，调节涂层表面温度，起到防冰效果。该方法适合需要稳定温度调控的应用场景。
制备方法
超疏水涂层的制备方法请阅读《一文读懂超疏水涂层制备方法及优缺点》文章，进行详细了解。
发展趋势
（1）环保型超疏水防除冰涂层将是未来研发的重要研究方向；
（2）开发低成本、高效率、耐用、耐磨、可大规模生产的多功能超疏水防除冰涂层制备是未来制备技术的主要方向；
（3）主被动除冰技术相结合是未来防除冰领域的重要发展方向。
写在最后
超疏水涂层与传统的除冰技术相比，具有非常显著的优势，但在实际中实现规模化应用仍需解决诸多问题。综合考虑节能、环保、成本以及性能等多方因素是未来超疏水防冰涂层研究必须面临的挑战，也是未来发展的必然趋势。
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