中國科學報4月26日訊：近日，中科院蘭州化學物理研究所（以下簡稱蘭州化物所）固體潤滑國家重點實驗室材料表界面團隊通過多層復合制備出一種具有電熱疏水潤滑效果的薄膜材料。該材料由底層的自黏性聚酰亞胺基膜、中間的電熱層和最外側的疏水自潤滑防護層組成，具有表面發熱均勻、電熱功率可調、機械強度高和易黏結置換的特性，同時表面疏水、潤滑，具有優異的抗污染、自清潔、自潤滑特性。相關研究成果近日以封面文章形式發表于《ACS應用工程材料》。

“裝備表面冬季結冰是困擾工程技術領域的一大難題，因為結冰問題造成的重大事故時有發生，特別是在航空領域?！碧m州化物所副研究員吳楊告訴《中國科學報》，目前飛機防冰除了噴灑提供臨時性保護的防冰液外，飛機機翼防冰主要是通過將飛機高溫尾氣引入機翼部位，加熱迎風面實現防冰，這就需要在機翼內部設置復雜管路，與當前飛機輕量化設計的目標相反。而電熱涂層為其提供了很好的解決方案。

研究團隊將薄薄的涂層材料（微米級別）涂覆在機翼前緣，通過改變涂層厚度和調節施加電壓可以實現電熱功率（表面溫度）控制。聚酰亞胺強度高、耐高溫和電絕緣性能優異，將其作為基膜并覆涂導電涂料，再在電熱涂層表面噴涂團隊自研的疏水潤滑防護涂層，可對電熱膜進行保護。

整張膜在實驗室或者車間就能完成制備，電熱涂層厚度完全由設備控制，保證了涂層厚度和膜面電熱功率的均勻性。此外，該薄膜最外層使用了團隊自研的高分子樹脂材料。該材料具有優異的疏水、自潤滑效果，水滴在表面接觸角大，很難附著，在較小風速下即可實現液體自脫離，避免雨滴蒸發帶來的能量損耗。

該材料為飛機機翼防冰、風電葉片防冰提供了新思路。

相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acsaenm.2c00176