冬天，停在户外的汽车挡风玻璃上结的一层白霜令驾驶员头疼不已。用加热器融化它既费时又浪费燃料，用刮刀刮掉又容易划伤玻璃。喷洒刺激性强的化学除霜剂也会对环境造成危害。
然而，最近一个美国研究团队开发出一种突破性技术，无需使用热量、化学物质或物理力，即可仅用电力去除污渍，因此成为热门话题。
弗吉尼亚理工大学的一个研究团队最近在国际学术期刊《小型方法》（Small Methods）上发表了他们的“静电除霜（EDF）”技术。这项技术的关键不在于融化冰，而是利用冰固有的电特性使其从表面脱离。
“这是一种不依赖热量或化学物质，而是利用冰本身的物理特性来对抗冰的方法，”领导该研究团队的副教授乔纳森·博雷科解释说。
秘密在于冰中隐藏的“离子缺陷”。当水分子冻结并形成晶格结构时，自然会产生不平衡，即氢离子数量增减。这会在冰中形成局部带电区域（正电或负电），而研究团队正是深入探究了这一点。
当电极放置在玻璃表面并施加电压时，霜层中的电荷会强烈地响应电极的极性而移动。这类似于磁铁同极相斥、异极相吸的原理。当这种力超过一定程度时，霜晶无法承受，就会破碎或从表面脱落。
然而，简单地提高电压并不能解决问题。在早期实验中，当冰块置于铜板上并施加550V电压时，冰的去除率仍然只有50%。进一步提高电压会导致“电荷泄漏”，即电流泄漏到基底中，从而降低去除效率。
研究人员发现的解决方案是一种“超疏水表面”。这种特殊的表面具有极强的防水性能，能够保留一层空气，起到绝缘体的作用，防止电流泄漏到意外的地方。
这种超疏水基底的应用效果令人惊叹。随着电压的升高，除霜效率显著提高，成功去除了高达75%的霜层。首席研究员Venkata Yashasvi Rolla表示：“通过引入超疏水表面，静电除冰效果得到了极大的提升。”
如果这项技术实现商业化，预计不仅将彻底改变汽车行业，还将革新航空和家电行业。这是因为它能够以低能耗解决飞机机翼、工业冰箱和家用热泵的结冰问题，无需耗能的加热元件或污染环境的除冰液。目前，研究团队正在进行后续研究，目标是将除冰率从目前的75%提高到100%。
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