在自然世界和工业应用中，在不同表面上，经常发生过冷液滴冻结Supercooled droplet freezing现象，通常这对工艺过程的效率和可靠性，会产生不利影响。超疏水表面快速脱水和减少冰粘附的能力，使其成为抗结冰的有力候选者。然而，过冷液滴冻结（其固有的快速局部加热和爆炸性蒸发）决定着液滴-基底相互作用演变，以及由此产生的疏冰表面设计，但却很少探究之。

近日，瑞士 苏黎世联邦理工学院 (ETH Zurich) Henry Lambley，Gustav Graeber，Thomas M. Schutzius，Dimos Poulikakos等，在Nature Physics上发文，研究了放置在工程纹理表面engineered textured surfaces上的过冷液滴冻结。

基于因大气排空 evacuation of the atmosphere引起的冻结，确定了促进冰自排出所需的表面特性，同时确定了排斥性减弱的两种机制。还探究了平衡（抗）润湿表面力与由顽抗冻结recalescent freezing现象触发的表面力，并展示了合理设计的纹理织构textures，以促进冰排出。

最后，考虑了在大气压力和零下温度时冻结的补充情况，其中，观察到表面纹理内自下而上的冰覆盖。然后，在整个冻结过程中的冰粘附现象，建立了一个合理的系统框架，为整个相图中的防冰表面设计提供了信息。

Freezing-induced wetting transitions on superhydrophobic surfaces. 

在超疏水表面上，冻结诱导的润湿转变

图1：在超疏水表面上，冷冻诱导液滴动力学。

图2：微观织构Microtexture形貌和冷冻特性改变了冷冻结果。

图3：冻结诱导润湿转变机制的力标度分析。

图4：在环境压力下，超疏水表面上的冷冻。

文献链接

https://www.nature.com/articles/s41567-023-01946-3

https://www.nature.com/articles/s41567-023-01946-3.pdf

https://doi.org/10.1038/s41567-023-01946-3

本文译自Nature。