超快激光制备超疏水表面，具有结构稳定，强度高，制备效率高，并符合航空工业标准，用于抗结冰领域，是最有可能有效解决航空、风电、电网等工业防除冰问题的方法。特殊的微纳结构可以降低冰与基体的及附着力（最小附着力3kPa)，降低能耗70%以上。

超疏水抗结冰技术应用

在人类历史长河中，冰的积累给人类带来了挑战和机遇。从地面上的结冰到飞机上的结冰，冰的挑战塑造了我们这个物种。在许多方面，克服表面冰积累的挑战与人类的现代化密不可分。在工程历史上，我们已经达到了这样一个阶段: 如果不对表面冰进行管理和预防，一些最重要的未解问题就无法完全得到解决。这些工程挑战包括: 全面使用可再生能源，如光伏电池板、风力涡轮机和必要的输电线路；迎来低碳安全的空中旅行时代，包括消除除冰液体；全自动驾驶汽车的引入将要求传感器不结冰，路面也不结冰等等。

图1 飞机结冰的典型危害照片

面向航空领域，飞机机身的可靠防除冰技术对于人类安全出行，提高生活质量至关重要。根据美国国家运输安全委员会数据，从 1983 年到 1998 年这 15 年内有 41206 起空难，其中由于结冰导致的空难有 1197 起，我国航空历史上也发生过飞机结冰事故，如运-8/9 和空警-200 机身结冰引发坠毁等。当航空器在云层中飞行时，会遭遇过冷水滴撞击结冰的巨大风险，结冰保护系统通过机械防除冰、液体防除冰、电热防除冰和气热防除冰等主动防除冰技术，可防止冰的形成或在冰变得危险前进行周期性除冰。电热防除冰技术是目前最广泛应用的方法之一，但需消耗大量的能量，如波音787需要高达75.8kW的加热功率来主动除冰，平均每平方米消耗3.61kW，且加热装置体积庞大，结构复杂，一般作用于机翼前缘局部位置，还可能产生溢流冰问题；借助超声、压电和绝缘致动器等激发机械振动的主动防除冰技术虽然能耗低，但由于致动器固有能量损失问题尚未解决，机械振幅较小，导致除冰效率极大受限；基于气动膨胀原理的主动除冰技术尽管除冰效率高，但会改变机翼气动特性，增大失速风险，且膨胀管易破损；采用防冰液的主动防除冰技术有能力对整个机翼进行保护，但携带量受限，防护时间较短。通过激光制备的超疏水微纳米结构可有效避免水滴粘附或降低粘附，可以实现低能耗条件下的防除冰，具有绿色环保、节能低碳的优势，是诸多防除冰技术中最具应用潜力的手段之一。

图2 飞机机身传统防冰技术与问题

图2 超疏水抗结冰表面微纳结构

镭纳激光：超快激光工艺及超疏水应用领军企业

绍兴镭纳激光科技有限公司是基于国内知名高校的国际知名教授领衔的研发团队近20年的研究成果而成立的高科技公司，专注于超快激光、纳米技术的产业化。

镭纳激光团队突破衍射极限制约，创新发展出超快激光制备纳米波纹、纳米颗粒、纳米菜花、纳米线、纳米绒毛、纳米绒、纳米管、纳米草、纳米花等一系列全新纳米结构制备新方法，以及微米结构加纳米结构双级精确调控方法，形成国际领先的纳米、微纳米结构超快激光制备与调控技术。公司实现了超疏水、自清洁、抗结冰、抗反射、高催化、减阻、防锈、抑菌、防腐蚀、高连接等纳米特殊功能，全球率先攻克了纳米结构工业级应用中稳定性、耐久性、高效制备三大难题。

公司拥有自行研发的领先的专利技术，已获批与申请18项目发明专利，形成50多项专门诀窍，构成系统自主知识产权，产生重要国际影响，形成了强大的技术储备、知识产权储备和综合实力。公司基于一系列核心技术，开拓消费电子、检测、航天航空、医疗、新能源、安防、汽车等众多行业的产业应用，是一家拥有领先的平台型技术的高科技公司。