以蛾眼为模型的纳米结构能够有效防冻

冷冻测试后，冰堆积在裸露涂层的纳米结构（NS）和石蜡覆盖的纳米结构（NSP）样品上。图片来源：Nguyen Ba Duc

数十年来，研究人员一直致力于改善功能性表面的防冰性能。例如，飞机机翼上的冰积聚会降低升力，阻塞运动部件并造成灾难性问题。

AIP Advances杂志上的研究调研了一种独特的纳米结构，其以蛾眼为模型，具有防冻性能。由于其独特的防冰冻和透明表面，蛾眼引起了人们的兴趣。

研究人员在石英基底上制作了蛾眼纳米结构，其表面覆盖有石蜡来隔绝冰冷潮湿的环境。石蜡因其导热系数低，易于涂覆和原有的防水性能而被选作涂料。

作者之一的Nguyen Ba Duc说：“我们从粘附强度，冷冻时间和模仿雨水可持续性方面评估了这种被石蜡覆盖的独特纳米结构的防冰性能。”

在恶劣环境中，冰覆盖在能量传递系统、交通工具、舰船上通常会导致大规模破坏和严重的事故。

研究人员发现石蜡覆盖的蛾眼纳米结构具有显著改善的防冻性能，表明将原始的防水性能和特殊的热延迟结构结合具有极大优势。在水滴实验和冻雨实验中，石蜡都会影响结冰过程。截留在纳米结构内部的空气块的数量也有助于延迟传热，从而导致附着水滴的冻结时间增加。

Ba Duc说：“我们认为这种独特的纳米样品结构适用于光学应用，例如眼镜，其需要高透光性和抗反射性能。”

高透明度和抗反射效果是由于以蛾眼为模型模拟了纳米结构，它们具有透明和抗反射特性。