江华阳，吴 楠✉，吕家杰，刘 钧✉，尹昌平，高世涛

1) 国防科技大学空天科学学院材料科学与工程系,长沙 410073 2) 96901 部队31 分队,北京 100094

冰在裸露表面上的粘附和积聚对人类的生产和生活造成严重危害.在电力和通信领域，设备与线缆上的积冰如不能及时除去，将导致相关设施发生倒塌[1−2].2008 年南方雪灾，电力设施遭受严重破坏，直接经济损失上千亿元.在航空领域，结冰天气严重威胁飞机的飞行安全.1975—2018 年期间，由结冰引起的灾难性飞行事故占总事故数量的14.3%[3].船舶结冰严重时可能导致船舶倾覆.韩国海军舰队在俄罗斯海参崴地区遭遇气温突降，舰体出现大面积结冰，险些倾覆[4].由于极地具有复杂的海气交换等特点，极地开发面临更为严重的结冰灾害，因而迫切需要新的高效低能耗的除冰手段[5].

现有的主动除冰方式可分为物理法（机械除冰或电加热除冰）和化学法（喷洒盐水或乙二醇等抗结冰剂），这些方式具有较高的人力、能源和环境成本.此外，主动除冰在许多场景下难以实现.如无人机受限于电池容量和机体复杂性，不能采用电加热除冰等方式，因此需要一种无需能耗且自发除冰的除冰方式[6−7].被动除冰主要指在裸露的基底上构筑疏冰表面，减少冰的粘附量和降低积冰的粘附强度.相对于主动除冰，被动方式具有低能耗、低成本和环境友好等优势，开发低冰粘附强度表面具有重要意义[8].

疏冰表面包含防冰与除冰两部分.防冰的目的为抑制……