以“荷葉不沾水”和紅酒“掛杯”為靈感發現結冰融冰新現象，有望用于飛機機翼防除冰

“荷葉不沾水”現象和紅酒搖晃時出現的“酒淚”現象，與超疏水抗結冰表面有什么關系？

日前，清華大學材料學院鐘敏霖教授團隊，以此為靈感，發現了超疏水表面結冰融冰的新現象，用超快激光研發出一種超疏水抗結冰表面，未來可用于飛機機翼抗結冰等重要應用。

2022年1月19日，相關論文以《結冰融冰循環過程中液滴的自發去潤濕轉變》為題發表。

研究中，鐘敏霖教授團隊發現在超快激光制備的特殊微納米結構超疏水表面上，在結冰、融冰的循環過程中，會產生一種自發的潤濕性狀態轉變現象。此前，該現象在現有潤濕性理論中和現實中被認為是不可能出現的。該團隊不僅觀察到了這一新現象，還系統解釋了出現機理，提出了潤濕性轉變的三個前提條件，以及實現該轉變的超疏水表面的制備方法。這一發現有助于克服荷葉不沾水優良特性難以廣泛應用的障礙，有可能較好地解決超疏水表面用于航空抗結冰的難題。

在工業生產和實際生活中，結冰常常會帶來極大的困擾，例如輸電線路結冰會嚴重影響電力傳輸，車窗、高鐵軌道的結冰則會影響運輸安全，最為嚴重的是飛機在高空飛行時，機翼、螺旋槳等關鍵部件一旦結冰，會直接導致飛機升力系數降低，進而嚴重影響航行安全，甚至會發生墜機等事故。

為避免飛機高空結冰，目前常常采用電熱、氣熱等主動式防除冰技術，但這類技術不可避免要消耗大量電能和熱能，在高空惡劣氣候條件下有時并不能完全地消除結冰危害。……