飞机、船舶和高速铁路系统等关键基础设施上的积冰，严重威胁着运行安全、能源效率和系统可靠性。在寒冷或高海拔环境中，冰的形成和粘附不仅会干扰系统运行，还可能引发灾难性故障。因此，开发坚固且节能的防/除冰策略对于基础设施的弹性和安全保证至关重要。光热材料作为一种有前景的被动防冰涂层，能够将太阳辐射转化为热能，从而延缓或防止冰的形成。在充足的阳光照射下，这些涂层能够迅速将表面温度升高到冰点以上，抑制冰核形成，并通过界面加热加速附着冰的融化。然而，光热策略的效能取决于环境光照强度。在阴天、夜间或太阳辐射低的极地地区，其除冰能力会大幅下降，限制了其全天候应用。

为解决这一局限性，已经探索了集成电热加热混合系统。这些系统利用嵌入式导电材料在电场作用下产生热量，从而提供可控且不受天气影响的热输入。虽然光热-电热协同作用能够提升整体性能，但持续的外部功耗仍然是一个主要的缺陷，特别是对于能源供应有限的分布式、自主式或远程系统。与此同时，实时结冰检测对于提高能源效率和操作安全至关重要。传统的传感器阵列通常需要复杂的电路和外部电源，这阻碍了它们集成到可扩展的涂层中。近年来，摩擦纳米发电机（TENG）因其将机械振动或表面接触转化为电能的能力而受到越来越多的关注。这些自供电设备为通过产生响应性电信号来实现冰的形成、生长和融化等智能感知提供了新的途径，实现了主动和自适应的除冰策略。

近期，江苏科技大学冯晓明团队成功开发了一种集光热转换、电热加热和TENG自供电传感功能于一体的全天候防冰多功能涂层。