随着全球气候变化加剧,极端异常天气频发,低温冰雪灾害给交通运输、能源供给、通讯设施、农业生产等生产和生活领域带来安全隐患,发展防冰除冰技术势在必行。自润滑表面通过调控界面接触状态,将冰-固界面接触转化为冰-液界面接触,屏蔽水分子与基底的强相互作用,从而实现高效结冰防护。然而表面液体润滑剂在结冰、除冰等接触过程中会发生挥发或转移损失,导致防冰性能衰减。设计具有优异界面润滑、高稳定和长寿命的自润滑材料,在工程应用领域具有非常重要的意义。通过共价键将聚二甲基硅氧烷锚定于固体表面可有效防止润滑剂的损失,润滑剂分子类似液体的流变行为能够提供稳定的自润滑及防污性能。除此之外,针对自润滑表面的润滑剂流失衰减,通过构筑仿生自分泌涂层,实现表面润滑剂的补充与自修复,能够大幅降低表面覆冰强度并提高除冰耐久性。进一步的,构筑智能结冰防护材料,在结冰工况下具有优异的防/除冰性能,在非结冰工况下具有良好的润滑剂储存性,实现按需防冰、除冰,是构筑耐久型高性能自润滑结冰防护材料的关键。通过合理的自适应聚合物分子设计,通过结冰触发表面润滑态与储存态的智能切换,能够大幅降低润滑剂损失,显著提升自润滑涂层的耐久性防冰性能。
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