1研究背景
航空航天、能源電力等戶外設施中，結冰會帶來安全隱患和經濟損失。傳統熱融、機械等主動除冰技術存在成本高、能耗高等弊端，新興的以具有低冰附著強度和優異水穩定性的潤滑液注入多孔表面（SLIPS）被動防冰技術又存在潤滑劑損耗導致的防冰持久性不足的痛點。
重慶大學研究團隊提出一種新型樹枝狀多孔結構（Y-SLIPS），研究中利用高速攝像機捕捉潤滑劑在Y-SLIPS表面存儲、損耗與自修復瞬態過程，為優化防冰材料設計提供數據支撐。
2實驗設備
研究團隊選用千眼狼Revealer明星級迷你M系列高速攝像機，擁有高清1080P 分辨率下2000幀/秒的時間解析能力，其TB級非易失性存儲支持長時間連續拍攝，滿足循環實驗要求。
3實驗過程
1）研究首先通過陽極氧化制備了一種納米級樹枝狀多孔結構，選擇低蒸汽壓的硅油（200 cSt）作為潤滑劑，并采用硅烷對多孔表面進行改性，使其與硅油在化學上相容，通過將硅油注入改性后的樹枝狀多孔結構制備完成Y-SLIPS。
2）使用SEM，接觸角測量儀、稱重法依次等對Y-SLIPS的表面和截面形貌、潤濕性、潤滑劑保持率等性能進行表征。
3）使用千眼狼Revealer高速攝像機觀察水滴撞擊和滑落表面的過程，用于表征Y-SLIPS自修復性能和潤滑劑損耗。
4）通過千眼狼Revealer高速攝像機觀察冰雨結冰過程中液滴在Y-SLIPS表面的運動行為，系統性研究Y-SLIPS防冰性能。
5）采用水平剪切測試和塊狀水冰測量冰粘附強度，評估Y-SLIPS耐久性。
6) 結合宏觀圖像和微觀形貌，測量結霜和解霜循環實驗中冰粘附強度，接觸角等指標，評估Y-SLIPS耐久性。
4部分實驗數據-高速攝像機相關部分
1）在表征Y-SLIPS自修復性能和潤滑劑損耗實驗中，同步記錄水滴撞擊、鋪展、滑移至脫落的軌跡，并通過圖像處理計算接觸角滯后（CAH）與潤滑膜完整性。
圖2a
2）在模擬覆冰環境中噴霧液滴在Y-SLIPS表面運動實驗中，千眼狼高速攝像機以毫秒級精度記錄液滴在未處理表面、Y-SLIPS表面撞擊→聚集→滑落過程，如圖3所示，并發現未處理表面4.1s鋪展成水膜并殘留，Y-SLIPS表面則在0.8s內聚合并滑離，滑離效率明顯提升。
圖3
5實驗結論
重慶大學的研究成功制備了一種具有樹枝狀多孔結構的防冰SLIPS表面Y-SLIPS，經
一系列實驗，結果表明，樹枝狀多孔結構Y-SLIPS通過孔深比和表面孔隙率的優化，提高了潤滑液的儲存能力和自修復能力，延緩了潤滑液流失。
千眼狼高速攝像機在防冰研究中的價值主要體現在可視化捕捉潤滑劑薄膜損耗與冰晶生長的瞬態過程，揭示Y-SLIPS降低冰粘附的機理。同時在潤滑劑殘留率、冰層生長速度等關鍵參數定量研究中，提供圖像數據量化支持。
附 研究成果詳見《A novel durable anti-icing slippery surfaces with dendritic porous structure》
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