我院刘黎明助理教授与香港理工大学王立秋教授合作，以“Anti-/Deicing Membranes with Damage Detection and Fast Healing”为题，作为封面论文发表在期刊“Advanced Functional Materials”。广西大学机械工程学院为论文第一完成单位。该研究得到了广西壮族自治区青年基金，广西人才专项基金和广西大学科研基金等项目的支持。

在极端气候条件下，冰雪积聚对电力传输工作站、风力涡轮机叶片等关键设施造成严重力学失稳影响。传统的防、除冰方法存在诸多限制，而超疏水表面因其延迟结冰时间和降低冰粘附强度的特性而备受关注。针对上述问题，研发集超疏水、大变形、裂纹诊断和愈合以及全天候防/脱冰等功能于一身的膜基材料（S-TPU-F-CB）。对于实际应用中的复杂结构表面或大变形场合下的防冰需求具有重要意义。

研究中首次提出了基于电热效应的实时损伤检测与修复方法以提升S-TPU-F-CB膜的机械耐久性。该方法利用电热效应，结合红外热成像技术，实现了基于焦耳热动态分布的秒级损伤检测和可视化自修复过程。依据灯泡亮度和电流值变化，分别从定性和定量角度观测到电热修复过程，对比损伤-修复的测试样本，表征其2D和3D微观形貌，发现修复后微裂纹消失，表面仍然保持着微纳米柱阵列结构，同时损伤区域的润湿性从高粘附的Wenzel态恢复为低粘附的Cassie态。

在模拟全天候防/脱冰应用中，在-15℃、相对湿度60%条件下，S-TPU-F-CB膜在0.1Wcm-2辐照下的融冰时间为118 s, 10V电压下的融冰时间为62 s，两种条件协同作用下的融冰时间为30 s，且表面均可恢复Cassie润湿状态。与之不同的是，作为对照组的铝合金表面，霜层与冰滴几乎没有融化迹象。此外，进一步建立了防/脱冰过程中的界面传热模型，分析了界面处气-液-固相变机理，以及结构间隙内固-液-气三相接触线的变化规律。借助S-TPU-F-CB膜优异的共形能力，在铸膜阶段将S-TPU-F-CB包覆在输电线缆表面，并对比研究了包覆与未包覆区域的脱霜能力，结果表明，在1个太阳的辐照下，包覆区域可在94秒脱霜，并恢复超疏水润湿态。

近3年来，刘黎明博士开展超润湿微纳功能表/界面在防冰、防污，和液滴操控等领域内的基础与应用研究。开发空间非均相润湿仿生结构以解决飞行器表面的防冰问题；开发智能识别液滴pH值的Janus多孔膜以保护农作物和农业环境。入职以来以广西大学为第一单位在Advanced Functional Materials，Chemical Engineering Journal等期刊发表多篇学术论文。