高熵合金纳米颗粒（HEA-NPs）由于其多元素组成、可调电子结构和金属输运特性，为多功能热转换提供了机会。然而，其耦合光热-热转换行为仍然没有得到充分的探索，特别是对于需要太阳能驱动加热、电加热及其组合操作的防/除冰应用。本研究开发了一种飞秒激光策略，在基于Kevlar纤维的激光诱导石墨烯（LIG）上制备FeCoNiCrMn HEA-NP。在激光照射期间，金属前体发生超快分解，合金化，并原位固定在导电石墨烯骨架上。所得的HEA/LIG在0.2- 2.5 μ m范围内表现出98.37%的强光吸收，在2.0度太阳光照和4 V电压下，HEA/LIG可在150 s内完全融冰，显示了其灵活、多功能、防/除冰的潜力。
综上所述，本研究提出了一种飞秒激光技术，用于在Kevlar纤维上构建FeCoNiCrMn高熵合金纳米颗粒锚定LIG。通过连续的激光处理，首先从Kevlar纤维上生成导电LIG，然后在石墨烯框架上快速原位形成HEA纳米颗粒。局部超快热过程不仅能够有效地形成合金，而且促进了HEA纳米颗粒与石墨烯之间的稳定锚定，得益于HEA纳米颗粒与石墨烯的协同整合，所获得的HEA/LIG在0.2-1.4 μm波长范围内表现出98.37%的强光吸收，在1.0度太阳光照下，材料的表面温度可达75.8 °C。同时，该材料显示出优异的防冰性能，在4 V cm-1时的表面温度可达278.5 °C。由于这些耦合的光致抗冰性能，HEA/LIG可在不同的工作条件下实现有效的防冰/除冰，在2.0度太阳光照和4V电压的组合条件下，可在150 s内完全融冰，在模拟钢缆上进行的户外融雪演示表明，HEA/LIG在钢缆防冰/除冰场景中具有潜力。这项工作扩展了高熵合金/石墨烯复合材料的功能应用，并提供了一种快速的激光-为开发柔性、多功能、防/除冰材料提供了一条新的途径。
相应的成果以“Flash Femtosecond Laser Heating-Driven High-Entropy Alloy Anchored Graphene for Anti-Icing/Deicing”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上，文章的通讯作者为中南大学银恺教授。
原文链接：https://doi.org/10.1021/acsami.6c15150
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