近日2024年iba色碟，北京理工大学材料学院贺志远讲授和加州大学洛杉矶分校UCLA贺曦敏讲授配合在海外物理限制盛名期刊《应用物理挑剔》（Applied Physics Reviews，IF = 19.5）发表了题为“ Photothermal Strategies for Ice Accretion Prevention and Ice Removal” 综述著述。该论文被甄选为Featured Article (https://doi.org/10.1063/10.0019882)。联系责任由北京理工大学贺志远讲授和UCLA贺曦敏讲授为通信作家，北京理工大学为第一完成单元。

以太阳能为基础的可再机动力转换和储存工夫为经管动力不毛和向可抓续社会过渡提供了深广的但愿。高效的齐集和漂流对优化太阳能的成绩具有决定性的作用。光热转换也曾成为最灵验的太阳能转换工夫，并引发了对除冰联系应用的好奇瞻仰激增。在这里，咱们对无为应用的光热转换材料和光热转换工夫的机制进行了全面的回来。此外，咱们还调遣高性能太阳能驱动光热材料的高效光拿获结构。终末，咱们究诘了光热除冰系统的连系证实，并总结了升迁其性能的将来挑战。本文为光热材料的分类和捕光结构的构建提供了合理的参考，为光热材料的防冰假想提供了有价值的视力。

拟募资额方面， 即将上会的10家企业中，拟募集资金最多的是华虹宏力，预计募集资金180.00亿元，募资拟投向华虹制造(无锡)项目、特色工艺技术创新研发项目、8英寸厂优化升级项目、补充流动资金等项目。其次是华勤技术、埃索凯，拟募资金额分别为55.00亿元、12.00亿元。地域分布看，即将上会企业中，广东省有3家企业上榜，湖北省、湖南省、江苏省、上海市、浙江省、中国香港特别行政区、北京市分别有1家企业上榜。

4月12日晚间，融创中国控股有限公司(简称“融创中国”01918.HK)发布公告称，复牌指引已满足，将在4月13日上午9时起于香港联交所恢复买卖。

图1. 光热除冰玄虚

1.光热材料与光热机制

光热转换流程是一个复杂而相互关联的一系列阶段。它包括领受光、通过声子将光子能量漂流为热能、通过材料的体相和界面传递热量、使物资发生相变等几个神气。当光子与材料中的电子相互作用时，电子通过能级跃迁或等离子体共振领受光子能量，产生处于激励态的高能电子，又称热电子。这些热电子倾向于通过二次放射或振动弛豫传递和重新分派它们的一些能量，从而回到热均衡景色。电子向激励态的转换和热均衡的收复导致热能的产生和扩散，频频导致温度的升高总的来说，光热转换的机制可分为三类:等离子体加热、电子空穴生成和弛豫以及分子的热振动。一般来说，光热转换的精湛候选材料应该在整个太阳光谱边界(295- 2500 nm)领受可忽略不计的透过率和反射率的阳光，同期灵验地将太阳能漂流为热能，而不进行任何能量转换或放射。

图2 光热材料的聘用

2.太阳能的高效行使

光领受对光热转换有挫折影响。除了材料固有的领受特质外，假想和制备光拿获结构，改变光的传播处所，不错杀青受挫的全内反射，从而灵验地升迁光的领受率入射光将被拿获在结构里面，通过蔓延光程长度不错减少里面反射光的能量亏欠。此外，光拿获结构导致透光率裁减，最终通过充分减少名义反射和透射使光领受最大化，常见的光拿获结构包括阵列结构、多孔结构和当场粒子结构。除了增强光领受，减少传热亏欠也很挫折。在光热转换流程中，能量亏欠的主要开始是热传导、对流和放射亏欠。

图3 光陷坑结构的假想

3.除冰机制

到当今为止，凭据不同的结冰阶段，材料名义防结冰的步调主要有三种:(1)结冰前，通过径直摒辞退义的水分，属目名义与水点斗殴;从名义去除水点有三种不同的步调:径直滚转、自跳转和滚转液体润滑层，每种步调皆有其独有的机制和应用。(2)结冰时代，减缓水点中冰的成核，蔓延结冰时辰;凭据经典成核表面，不错通过减小液滴与基体的斗殴面积和增大成核能垒属目非均相成核。(3)结冰后，最大法例地减少酿成的冰与材料名义的粘附。裁减冰面附着强度的策略包括给与光滑、纹理、光滑和界面破绽源名义。

图4 界面阻抑冰成核

4.除冰挑战

在直率的天气里，披露在外的名义结冰是很常见的步地，会影响配置和设施的浅薄运转。为了克服这个问题，光热防冰名义是一种首选的经管决议，因为它具有低资本、超卓的节能效益和生态友好性的优点。然则，在光热系统中，怎样升迁光热涂层的转换效用，欧博直营网克服太阳放射间歇性的限度，杀青高可见光透过率仍然是一个挑战。

(1) 弥远使用的光热防冰/除冰名义的一个关节问题是透明度差。光热除冰涂层应该是不透明和/或玄色的，因为透明物体险些不领受光。然则，对于千里镜透镜、窗户、挡风玻璃、电子高傲器和太阳能电板中使用的除冰/除霜名义，相配但愿具有精湛的透明度。在昔时的五年中，一些饱读吹东谈主心的作品报谈了透明光热涂层，如图5所示。

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图5透明光热除冰涂层近五年连系证实

(2) 天然光热除冰提供了昭彰的公正，但也有舛误要接洽。一个挫折的问题是，融解的水停留在名义上，当照明不恒定时不错重新冻结。剩余的融解水具有很高的比热容，反射太阳光，这不错权贵裁减光热效用。因此，有必要裁撤融解的水，以赢得清洁干燥的名义。为了经管这一问题，提倡了光热除冰与其他步调相联结的步调。在接下来的部分中，咱们提倡了几种不错弥补单一光热除冰舛误的组合策略。举例：光热防冰与电热防冰策略相联结，杀青全天运动无冰应用。电热防冰形态在晚上责任，光热防冰形态在白昼责任，两者相反相成。光热防冰涂层与超疏水涂层的组合具有广袤的应用远景。光热膜上融解的冰不错很容易地从超疏水涂层上阑珊，幸免再次冻结。相变材料和光反馈材料的灵验联结不错集成光热转换、能量储存和热量开释。在有阳光的情况下，光热材料启动光-热转换，将温度升迁到比相变材料的转换温度更高的值。然后，相变材料通过相变领受多数热能，并将其手脚潜热储存。在莫得阳光的情况下，温度大大低于相变材料的转换温度，储存的热能缓缓开释，用于零光除冰筹划。

要而论之，咱们对光热材料和结构的设策略略进行了综述。与传统的除冰步调比较，光热加热具有资本低、环境友好和可抓续性等优点。聘用适宜的光热转换材料对光热除冰器的恶果至关挫折。光拿获结构不错升迁太阳能的领受，但可能在一定进度上毁伤透明度。聘用性太阳领受涂层是一种很有出路的均衡视觉透明度和光热性能的经管决议，它条目在太阳红外光谱(0.75 μm-2.5 μm)内具有高领受率，在可见光光谱(0.38 μm-0.75 μm)内具有高透射率。为了经管光热除冰在复杂环境中的局限性，东谈主们斥地了“光热+”策略来升迁除冰效用，并创造下一代光热材料。天然在现实室光热除冰方面取得了可喜的证实，但仍存在挑战，今后的连系也有要点。最初，当今的工夫主要聚拢在高光热领受和光热效用的各式光热材料的集成上，但温渡过热的风险带来了很大的危急。因此，饱读励假想概况随环境变化自动散热的光热涂层。其次，本色的光热效应受到不休变化的阳光强度和位置的影响，而现实室测量频频无法讲解这少量，因为它们频频只接洽固定的位置(垂直于名义)和恒定的强度(1 Kw m-2)。因此，对弱光强下的光热疏冰名义进行连系是十分必要的。这些探索将加速光热除冰在本色应用中的发展。

本连系得到了国度要点研发规划技俩(2020YFE0100300)、国度天然科学基金技俩(22122206)等技俩撑抓。

通信作家

贺志远：讲授，博士生导师，国度优秀后生基金赢得者，中国科学院青促会会员。发表著述40余篇，包括Sci. Adv、Angew. Chem. Int. Ed.、Acc. Chem. Res.、PNAS、Nat.Comm、Matter、ACS Nano、CCS Chem.等，肯求国度发明专利10余项，已授权7项。应邀在“2019 MRS Fall Meeting” “16th Pacific Polymer Conference” 等挫折海外学术会议作念邀请陈述。

贺曦敏：加州大学洛杉矶分校材料科学与工程系讲授和加州纳米体系连系所（CNSI）的成员。她在剑桥大学赢得博士学位并在哈佛大学进行博士后连系。她的主要连系处所包括刺激反馈性材料、仿生功能材料、化学和生物传感器、驱动器等，并将其应用于生物医药、环境、机器东谈主和动力限制。她也曾在Nature, Nature Chemistry, Science Robotics, Nature Nanotechnology, Science Advances等杂志发表了60余篇高水平论文、竹素和专利。她的对于自调制材料，东谈主工向光材料，及柔性机器东谈主等连系赢得了一系列地区和海外的奖励，何况受到了百余家新闻媒体报谈。

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论文信息：

Tongtong Hao1, Dan Wang1, Xiaoting Chen1, Abdullatif Jazzar2, Pengju Shi2, Cunyi Li3,Heran Wang4, Ximin He2*, Zhiyuan He1*,Photothermal strategies for ice accretion prevention and ice removal,Applied Physics Reviews,DOI: 10.1063/10.0019882

https://doi.org/10.1063/5.0148288

开始：高分子科学前沿

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