光热超疏水表面

光照延迟结冰

一种具有宏观/微米/纳米分级结构的超疏水表面，结合光热转换效应，显著延迟结冰并高效除冰。

廉中旭 · Jianhui, Zhou · 刘哲铭 · Wan, Yanling · Liu, Ri · Jinda, Yang · 许金凯 · 田延岭 · 于化东

International Journal of Mechanical Sciences 2024

具体参数

接触角

{'zh': '157.6', 'en': '157.6'} °

滚动角

{'zh': '1.9', 'en': '1.9'} °

光吸收率

{'zh': '92', 'en': '92'} %

表面温升

{'zh': '21.6', 'en': '21.6'} °C

技术优势

制备可规模化

采用无掩模电化学加工，避免复杂掩模工艺，适合批量生产。

光吸收增强

纳米孔引发多重反射的光捕获效应，使200–1600 nm波段吸收率达92%。

光热除冰高效

一个太阳辐照下表面温升21.6°C，可快速融化冰霜。

应用场景

• 光热防冰：光热转换融化冰霜，显著延迟结冰时间。
• 自清洁表面：超疏水特性使水滴滚落带走灰尘，实现自清洁。
• 太阳能海水淡化：高光吸收率提高光热转换效率，促进海水蒸发。
• 液滴操控：低滚动角使液滴易于在表面滚动，便于操控。
• 抗菌涂层：光热效应产生局部高温，可杀灭表面细菌。