結冰會給道路、飛機、風力渦輪機和電線等造成問題。現在，大連理工大學的科學家們開發出了一種由納米銅線製成的新結構，它可以對錶面進行被動除冰，除冰效率接近100%。

多年來，人們一直在開發和測試各種除冰系統。有的需要化學塗層，有的則需要納米級結構來阻止水和冰的附著。有的利用電能加熱注入石墨烯或碳納米管的表面，有的則由磁性塗層製成，可以直接將冰滑落。

在這項新研究中，大連團隊設計了納米銅線組件，無需人工能源供應，就能起到溫暖表面的作用。相反，它們從太陽光中獲取能量，並能有效地吸收熱量，並將熱量平穩地分佈到整個陣列中。

通過一系列實驗，研究小組確定了最有效的設計–直立的納米線之間只有2或3微米的間隙。這使它們能夠捕捉到照射到它們的95% 以上的陽光，而銅的高導熱性使陽光能夠有效地傳播出去。最終，這種超疏水錶面的解凍效率接近100%。

新型納米銅線除冰結構的工作原理示意圖

研究小組表示，這種技術似乎很有前景，但也承認在擴大生產規模方面可能存在一些問題，需要首先克服。

這項研究的通訊作者馬學虎說：”從原理上講，納米線組件的設計融合了易於製造、高度可控性和形態多樣性等特點，在廣泛的除冰和解凍應用中大有可為，因為這些應用不需要傳統的能源輸入。然而，在涉及復雜工作條件的實際應用中，納米線組件的耐用性、可擴展性和化學穩定性受到限制。有必要開發更通用的微米/納米材料加工方法，以提高製造效率、材料規模和表面耐久性。儘管如此，這項工作的設計理念仍是未來研究工作的指南針，尤其是在面臨電力短缺的寒冷地區。”

這項研究發表在《國際極限製造期刊》上。