結冰是日常生活中常見的物理現象。在零下環境中，固體表面極易形成冰層。然而，冰的過度積累會對社會造成嚴重的經濟損失和人身傷害。例如，飛機機翼結冰會影響其動力學性能，渦輪機結冰會降低功率輸出，輸電線結冰會導致電路故障。因此，迫切需要開發有效的防/除冰技術，以防止與積冰相關的危害。

傳統的除冰方法包括機械除冰、電熱除冰、化學除冰等。這些方法需要額外能耗，可能會損壞材料表面，且存在效率較低、環境污染等問題。幸運的是，近年來已經提出了多種延緩結冰的新方法。研究表明，光滑注液多孔表面（SLIPS）不僅能減少結冰前的水分積累，還能降低結冰后的冰粘附強度，因而備受關注。然而，其防冰性能會隨著潤滑劑的蒸發而逐漸下降。基于此，進一步開發了一種具有多級粗糙結構的超疏水表面（SHS）。SHS表面的水滴只能通過固-液界面空氣層形成球狀液滴，不僅減小了液滴與基材的接觸面積，而且形成熱傳導屏障，使其成為有效的防冰材料。盡管SHS具有顯著的延遲結冰能力，但在長期低溫環境中仍無法避免結冰。一旦表面粗糙結構被浸潤，SHS將完全喪失超疏水性和抗冰性，液滴會迅速附著凍結。此外，表面微結構會使水滴產生釘扎效應，進一步增加了冰滴與基底的粘附強度。因此，僅靠單一被動防冰策略難以應對復雜多變的自然環境。

太陽能作為豐富的可再生能源，在解決全球化能源問題方面優勢顯著。以太陽能為外部能源輸入，將光熱材料與SHS結合形成主-被動協同防/除冰材料，是一種可行途徑。光熱材料因其優異的光熱轉換性能，適用于除冰和除霜，但這不可避免地會引發高溫環境下涂層表面過熱問題，極大限制了防/除冰材料的大規模應用。

近期，西華大學王劍/唐祁峰/黃敏團隊通過噴涂法，成功制備了一種具有潤濕性轉換功能的無氟光捕獲超疏水防/除冰涂層。