8月11日消息，研究人员开发出一种新型光热超疏水涂层，结合纳米花状双壳相变微胶囊和低表面能氟硅烷基质，在模拟结冰条件下实现了44秒快速除冰，同时保持优异的超疏水性能。

光热超疏水表面在防冰和除冰应用中具有显著优势，但其实际应用常受限于太阳能辐射的低能量密度和间歇性。为克服这一挑战，研究团队设计了纳米花结构双壳相变微胶囊——该微胶囊将高效光热转换与热能存储集成于一体。纳米花结构增加了光吸收面积，而双壳相变材料可在阳光照射时储存热能并在温度下降时释放，实现持续的防冰效果。

在氟硅烷低表面能基质中均匀分散的纳米花微胶囊形成超疏水表面（接触角大于150度），液滴难以附着和结冰。当少量冰形成时，光热转换产生的热量和相变材料释放的储存热迅速融化冰层，44秒内完成除冰过程，远快于传统电热除冰的数分钟时间。

该涂层的核心创新在于将相变材料（PCM）的光热捕获和热能缓冲功能与超疏水表面的被动防冰机制耦合。相变微胶囊通常使用石蜡或脂肪酸酯为芯材，二氧化硅或聚氨酯为壳材。纳米花双壳结构的制备涉及模板法和自组装工艺，对微胶囊的壁厚、渗透性和机械强度有严格化学工程要求。

防冰除冰涂层在航空、风电叶片、电力输电线和海洋平台等领域具有巨大市场需求。传统的乙二醇除冰液存在环境毒性且消耗量大，被动防冰涂层可显著降低运营成本和环境影响。该纳米花微胶囊涂层技术若实现工程化放大，有望为寒冷气候地区的基础设施防护提供高效低维护解决方案。 （来源：European Coatings）