材料冰粘附强度的大小在很大程度上取决于冰与固体表面的真实接触面积。对于降低材料表面的冰粘附强度而言，超疏水材料未必有效。常规意义上的超疏水指的是在室温下材料表面是超疏水的，当温度降低，甚至低于冰点时，材料表面能否继续保持超疏水状态，能否对冷凝产生的微米水滴保持超疏水状态，则是在防冰研究中需要考虑的问题。如上所述，在超疏水材料表面，水滴无法润湿固体表面的粗糙结构时，处于Cassie态。处于Cassie 态的水滴，如果在结冰后能够形成所谓的“Cassie ice”，则冰层与固体表面的真实接触面积较小，测试得到的冰粘附强度就较低。当过冷度较大时，水滴就能够润湿这些粗糙结构，处于更加稳定的Wenzel 态，如图1b 所示。如果水滴在结冰过程中转变为“Wenzel ice”，则冰层与固体表面的真实接触面积增大，测试得到的冰粘附强度也较高。王健君等在-15 ℃下的实验研究表明，粗糙多孔的超疏水材料表面的冰粘附强度，甚至远高于光滑表面的冰粘附强度。实际上，即使超疏水材料表面能够形成“Cassieice”，也并不意味着超疏水材料就能够用作防冰材料。超疏水材料表面的微米、纳米尺度的粗糙结构通常较为脆弱，即使在材料表面形成“Cassie ice”，冰层与粗糙结构之间也会不可避免地形成部分互穿，在经过若干次的结冰—除冰循环之后，互穿到冰层中的粗糙结构就会受到破坏，直至材料表面失去超疏水的特性。因此，超疏水材料未必防冰。将超疏水材料应用于实际防冰中，尤其是户外苛刻环境中基材表面的防冰领域，还有诸多问题需要解决。

2.2 牺牲型涂层防冰材料

牺牲型涂层是一类能够有效降低冰粘附强度的防冰材料。牺牲型涂层在使用过程中，会随着时间的变化逐渐释放小分子化学物质，例如起润滑作用的有机液体或者能够抑制冰点的化学物质，通常为润滑油、多元醇、脂肪酸等。当材料表面有冰霜形成之后，这些化学物质能够隔绝冰霜与材料表面的相互作用，并随着表面的冰霜一起脱落，从而起到防冰的作用。有报道，美国Nusil公司的一种双组分有机硅弹性体材料R-2180 具有低冰粘附强度的特性，测试表明，这种材料表面的冰粘附强度只有约40 kPa，远低于国外其他公司的同类产品。Cohen 等人指出，这种产品至少在一定程度上是通过释放小分子来防冰的，产品中含有未反应的低聚物，能够随冰霜一起从材料表面脱落。此外，飞机表面使用的防冰液也属于牺牲型涂层防冰材料，在飞机每次起降之后，都需要重新进行喷涂处理。牺牲型涂层防冰材料大的不足是持续时间不长，需要定期重涂，同时，释放出的化学物质还会对环境造成不利影响。近，有研究者采用溶胶-凝胶法制备了一种缓释涂层防冰材料，能够调控涂层中小分子化学物质的释放速率，从而在一定程度上减轻了牺牲涂层材料对环境造成的危害。不过，由于成本偏高，这类材料在实际应用中尚未见报道。

2.3 油润滑层防冰材料

如果能够有效隔绝冰层与基材表面的相互作用，就有望降低材料表面的冰粘附强度。近，美国哈佛大学Aizenberg 的研究小组报道了一种润滑液体填充的多孔材料（slippery liquid infused porous surface,SLIPS），如图2 所示。这种材料由多孔聚合物组成，在聚合物的微孔填充了一定量的有机液体作为润滑层，如杜邦公司的Krytox100 含氟润滑油。在材料表面结冰之后，有机液体润滑层能够起到隔离冰层与材料表面的作用，减小冰层与材料表面的作用力，从而降低冰粘附强度，这类材料表面的冰粘附强度可低至（10±7）kPa[30]。