光热超疏水涂层有望防止基础设施上的冰堆积，但在实际结冰条件下，涂层性能往往会显著下降，而且缺乏机械稳定性。

近日，中科院兰州应化所Junping Zhang报道了通过在天然凹凸棒石纳米棒上沉积纳米级 MOF、氟化、疏水粘合剂的控制相分离和喷涂组件，设计出具有三层分级微/纳米/纳米结构的坚固光热超疏水涂层。

文章要点

1）相分离度和粘合剂含量通过调节结构参数和形貌显著影响涂层的性能。在模拟/真实结冰环境中，涂层同时表现出 (i) 由于其低表面能、三层微/纳米/纳米结构而具有的高超疏水性和稳定的 Cassie-Baxter 状态，(ii) 主要由于纳米级 MOF 而具有的优异的光热效应，和 (iii) 由于相分离粘合剂、凹凸棒石增强和涂层的自相似结构而具有良好的机械稳定性。

2）因此，结合低热导率，涂层在此类环境中表现出卓越的防结冰/结霜性能（例如，至少 150 分钟内不结冰，25 分钟内几乎无霜）和除冰/结霜性能（例如，12.7 分钟内快速除冰，16.7 分钟内快速除霜）。此外，我们以合理的成本实现了涂层的大规模制备。通过有效利用自然阳光，该涂层在现实世界中具有防冰和除冰的巨大应用潜力。

参考文献

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).

DOI：10.1038/s41467-024-54058-8

https://doi.org/10.1038/s41467-024-54058-8