金纳米棒薄膜能轻松清除路面上的积冰 只需简单照射阳光

在冬季寒冷的地区，冰会堆积在物体表面，造成各种破坏。如何让汽车、飞机、道路、跑道、窗户、太阳能电池板、电线和其他基础设施不结冰是工程研究的一个重要领域。但盐分对环境有害，而嵌入电极加热表面又需要能量。

在实际应用中，能被动除冰的表面可能更有效、更简单。KAIST 团队的新型涂层就能做到这一点，它能捕捉阳光加热自身以除冰。

研究小组说，这种薄膜由纤维素纳米晶体（CNCs）作为基底，可以很容易地从天然资源中提取。不过，活性成分是金纳米棒，它们是吸收阳光并加热的部分。通过专门的制造技术，研究人员制造出了金纳米棒排列成环状的薄膜，从而提高了除冰能力。

图自介绍新型除冰材料的论文KAIST

研究小组在实验室中对这种材料进行了测试，在薄膜的底部放置了一块温度控制板，在薄膜的顶部放置了一层防水层，并在防冰（防止结霜）和除冰（清除已经结成的冰）的情况下使用了这种材料。在这两种情况下，经过短短 10 分钟的光照后，表面就基本不结冰了。

它究竟能在多大程度上为厚厚的霜层除冰，这仍是一个未决问题--似乎至少有一部分金纳米棒表面需要暴露在阳光下才能升温。使用的是贵金属金，而其他类似系统使用铜，也引发了成本和可扩展性的问题。该团队表示，尽管如此，仍有更多的优化工作要做，而制造技术似乎是主要的不同点。

这项研究的通讯作者 hyoungsoo Kim 教授说："这项技术可以应用于塑料以及柔性表面。把它用在外部材料和薄膜上，可以产生自身的热能，通过自愿热能收集，可以大大节约能源，应用范围包括汽车、飞机、住宅或商业空间的窗户等，这些地方在冬天结霜成为一个严重的问题。"

这项研究发表在《自然-通讯》杂志上。