对于处在亚热带地区的台湾来说，下雪后的雪景是非常令人向往的景色，但其实下雪后形成的冰霜会导致许多问题，为了协助需求领域更方便进行应对，麻省理工（MIT）研究团队已经开发出一种完全被动、仰赖太阳能的系统，未来或能够协助各种情况来对抗积冰。
不论是飞机机翼、高压电线、海上石油平台或风力发电机的巨型叶片，积冰都可能导致性能受损甚至是灾难性故障的出现，目前常规处理方法是运用加热系统或除冰液喷洒，但两者都有一些缺点；以常见用于飞机的除冰液来说，化学物质会对环境造成损害，而加热系统则有着成本和安全上的考量。
在初期研究阶段，团队也曾考虑过使用超疏水表面（Super-hydrophobic Surface）来防止结冰，然而由于涂层也会因为霜冻受损而无法使用，因此团队便决定转往研究太阳能，试着寻找是否有方法捕获热量并以被动方式进行使用。
在研究过程中团队发现，其实产生的热量并不需要大的足以融化大部分冰，而只需要能够融化边界（冰与表面接触的地方）使其能够形成薄薄的水，让表面滑动到足以使任何冰块滑下即可，而这也是团队最终运用三层材料达成的目标。
在团队开发出的系统中，最顶层是吸收层（absorber），它可以吸收入射的阳光并将其转换为热量，由于团队使用的材料效率很高，入射阳光有 95% 都能够被吸收，只有 3% 会重新辐射。
光有吸收层是不够的。吸收层虽然可以帮助防止结霜，但它只能直接在阳光下工作，而且大部分热量会回到基板材料上，并无法帮助除冰。因此团队为其增加了一层厚度仅 400 微米的铝涂层，让热量能有效横向散布，覆盖整个表面。
最底层只是简单的泡沫绝缘层，协助将热量保持在表面所需的位置。由于选择的材料有足够快的热响应，在加热比冷冻更快的情况下便能达到被动除冰，同时还能够保持温度从而完全防止积冰。
MIT 开发出的这套系统在使用上非常简单，只需要将其黏贴或一次一层的喷涂到需要保护的表面上，它就会从暴露在阳光下的区域收集太阳辐射并将其转化为热量，散发热量至所有区域协助融化积冰。一旦开始应用，它并不需要进一步的人力操作或电源，甚至可以使用人工照明在夜间进行除冰工作。
为了证明系统的有效性。团队对材料进行了详细的实验室测量和实际的户外测试，MIT 机械工程副教授 Kripa Varanasi 认为，这个系统甚至可以找到更广泛的商业用途，像是防止家庭、学校和其他建筑物的屋顶结冰。
团队计划继续研究这套系统，测试出其寿命和最佳应用方法。但 Varanasi 强调，现在的基本系统几乎就可以立即用于某些用途，特别是那些固定需要应用的部分。
研究论文已经在《科学进展》（Science Advances）期刊上发表。
- A new way to remove ice buildup without power or chemicals
（首图来源：shutterstock）
