"基于微六边形沟槽阵列结构的强韧节能型电热超疏水薄膜在抗/除冰领域的突破性应用"

为解决电热超疏水薄膜在抗/除冰应用中耐久性差、能耗高的技术瓶颈，研究人员开发出具有微六边形沟槽阵列结构（e-MHGS）的夹层式超疏水薄膜。该材料通过六边形框架分散机械应力，沟槽表面抑制结构变形，在经历200次砂纸磨损后仍保持稳定超疏水性，冰延迟时间仅降低15%。其独特结构协同电热效应可在-20°C抑制微滴与冰晶成核，仅需0.1 W cm?2功率密度即可防冰，0.25 W cm?2功率密度下14秒快速除冰，能耗低至3.5 J cm?2，为无人机等设备提供了高效节能的解决方案。

　　

这项研究展示了一种革命性的夹层式电热超疏水薄膜（e-MHGS），其精妙的微六边形沟槽阵列结构如同自然界蜂巢的力学设计，上层六边形框架像微型"防弹衣"般均匀分散外部应力，而沟槽表面则化身"减震器"有效抵抗结构形变。经过200轮砂纸的"残酷考验"，材料仍保持着"荷叶效应"般的超疏水性能，冰层形成时间仅衰减15%，展现出惊人的机械鲁棒性。

更令人惊叹的是，这种材料在-20°C的严寒环境下上演了"双重防御"：微观结构像精密布置的"拒水栅栏"阻碍微滴（microdroplets）渗透，同时内置的电热元件（electrothermal materials）如同微型暖炉，协同抑制冰晶（ice crystals）成核。仅需0.1 W cm^?2的"微能耗"就能实现全天候防冰，而0.25 W cm^?2功率下更能在14秒内完成"闪电除冰"，能量消耗（3.5 J cm^?2）堪比萤火虫的发光效率，较同类研究降低显著。这项技术为无人机（UAVs）等航空设备提供了兼具"金刚不坏之身"与"超低功耗"的智能表面解决方案。