仿生界面液體動(dòng)態(tài)鋪展機(jī)制及功能

主講人 : 田野 研究員

界面動(dòng)態(tài)鋪展在生產(chǎn)生活的諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。研究發(fā)現(xiàn)：動(dòng)物角膜表面具有非常顯著的超快鋪展性質(zhì)（超鋪展時(shí)間為830 ms），這種特殊的性質(zhì)是由角膜表面獨(dú)特的微米槽道環(huán)繞納米線(xiàn)陣列結(jié)構(gòu)賦予的 [1],納米線(xiàn)陣列間的三維納米毛細(xì)力引起鋪展行為，而超鋪展的動(dòng)態(tài)速度則由微米溝槽主導(dǎo)。在分子尺度上，水在界面的超鋪展行為主要受液體與基底之間的分子間作用力的影響，如氫鍵，靜電力，范德華力等等[2]。研究發(fā)現(xiàn)，液體的鋪展行為取決于界面第一層水的排列，以及水分子在界面的氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[3-4]。通過(guò)同時(shí)調(diào)控分子間作用和界面空間的尺寸，可以在不同維度的界面上實(shí)現(xiàn)超鋪展過(guò)程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在熱管理等領(lǐng)域的應(yīng)用[5-6]。

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主講人簡(jiǎn)介：

田野，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員，博士生導(dǎo)師。2011年7月畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所，獲物理化學(xué)博士學(xué)位。主要從事仿生超鋪展界面基礎(chǔ)及應(yīng)用研究。從研究具有動(dòng)態(tài)超鋪展特性的動(dòng)物眼角膜出發(fā)，系統(tǒng)揭示了界面微結(jié)構(gòu)與界面水分子網(wǎng)絡(luò)協(xié)同驅(qū)動(dòng)持續(xù)鋪展的物理化學(xué)本質(zhì)，構(gòu)筑了多種可控的動(dòng)態(tài)超鋪展界面，建立了界面動(dòng)態(tài)超鋪展調(diào)控體系，并在界面沸騰傳熱強(qiáng)化與原油增采等方向?qū)崿F(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)化。以通訊或第一作者共發(fā)表包括Nat. Mater. ，Nat. Commun. ，Sci. Adv. ，J. Am. Chem. Soc. ，Angew. Chem. Int. Ed. ，Adv. Mater. 等在內(nèi)的SCI論文100余篇，引用10000余次。入選中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)會(huì)員，國(guó)家自然科學(xué)基金委優(yōu)秀青年基金項(xiàng)目資助，中國(guó)化學(xué)會(huì)青年化學(xué)獎(jiǎng)等。兼任中國(guó)化學(xué)會(huì)仿生材料化學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員，中國(guó)感光學(xué)會(huì)青年理事會(huì)理事，Chinese Chemical Letters編委。