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兰州化物所张俊平研究员Nature Communications： 在模拟/真实环境中用于高效防结冰和除冰的可扩展稳健光热超疏水涂层
引用格式：
Mao, M., Wei, J., Li, B. et al. Scalable robust photothermal superhydrophobic coatings for efficient anti-icing and de-icing in simulated/real environments. Nat Commun 15, 9610 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-54058-8.
光热超疏水涂层有望防止基础设施上冰层的积聚，但在实际结冰条件下往往会出现性能显著下降的情况，并且缺乏机械稳健性。在此，兰州化物所张俊平研究员团队设计了具有三级分层微/纳米/亚纳米结构的稳健光热超疏水涂层。在模拟/实际结冰环境中，这些涂层同时表现出：(i) 由于其低表面能、三级微/纳米/亚纳米结构而具有的高超疏水性和稳定的Cassie-Baxter状态；（ii） 由于纳米大小的金属有机框架而产生出色的光热效果；（iii）具有良好的机械稳健性。结合低导热性，这些涂层在环境中表现出优异的抗结冰/结霜性能和除冰/除霜性能。此外，还实现了大规模制备这些涂层，成本合理。这些涂层在利用自然阳光的抗结冰和除冰方面具有巨大的应用潜力。
图1. 大型SiP/F-MOFs@ATP涂层照片.
图2.COMSOL模拟计算了在-10℃和80% RH环境下，水滴（各表面60 μL）温度从0℃下降到-10℃所需的时间.
图3. 磨损的SiP/F-MOFs@ATP涂层表面化学成分及其自相似微/纳米/纳米结构。
图4. -10℃、80% RH、0.3太阳条件下裸线和SiP/FMOFs@ATP电缆线路冰柱主动除冰过程.
图5. SiP/F-MOFs@ATP 涂层的被动防结冰和主动除冰性能.
图6. SiP/FMOFs@ATP涂层的被动防霜和主动除霜性能.
相应的成果以“Scalable robust photothermal superhydrophobic coatings for efficient anti-icing and de-icing in simulated/real environments”为题发表在Nature Communications上，论文的通讯作者为兰州化物所张俊平研究员。
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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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