冰-固界面现象在寒区环境下的摩擦、黏附、断裂及除冰过程中具有决定性作用，但其界面力演化机制仍缺乏系统认识，制约了高性能防冰与除冰功能材料的设计。围绕这一问题，我们课题组聚焦于冰-固、冰-冰及聚合物-聚合物等典型界面，研究分子自适应机制对摩擦行为及能量耗散的调控作用，重点揭示界面结构与分子构象演化在滑动过程中的作用规律。同时，我们关注冰-固界面断裂、微裂纹萌生与扩展过程及其与摩擦能耗之间的内在联系，旨在阐明多尺度界面自适应与损伤演化如何共同决定界面的摩擦、黏附与失效行为。基于此，本文总结了课题组近期在冰-固界面力演化与功能材料设计方面的两项代表性工作。首先，我们发现，黏附性界面可通过末端锚定柔性聚二甲基硅氧烷刷层的快速应力响应与弛豫，实现对水和冰的低摩擦滑动；其中，可逆链段形变与逐步脱附能够有效重构界面能量耗散路径并抑制灾难性失效。进一步研究表明，水滴摩擦主要源于后退接触线附近的局部分子链脱附，而冰的摩擦则对应于整个接触界面上的分布式链脱附。其次，我们揭示了准静态降温过程中附着于固体表面的冰所发生的一种新的喷发式断裂模式。该爆发性失稳受冰内部临界晶粒尺寸阈值控制：当晶粒尺寸高于阈值时，断裂表现为渐进式、能量主导模式；低于阈值时，则转变为突发式、应变主导模式。附着冰的表观抗拉强度可达 39–58 MPa，显著高于体相冰，表明界面约束对冰断裂行为具有深刻影响。总体而言，这些研究表明，分子弛豫、黏附介导脱附以及热-力耦合失稳共同支配了冰-固界面力的演化，为复杂界面摩擦与断裂机制的理解提供了新视角，也为低摩擦、防冰与自除冰功能材料的设计奠定了理论基础。

摩擦；应力弛豫；冰断裂；界面