中英科學(xué)家建立納米尺度下的“毛細(xì)凝聚”新理論
作者:龍門預(yù)測 來源:加拿大西 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時(shí)間:2025-06-04 02:06:48 評論數(shù):
新華社合肥12月10日電(記者徐海濤)雨滴落在荷葉上為何會形成小水珠?墨水為何會被引導(dǎo)到鋼筆的毛細(xì)凝聚筆尖上?水在不同的介質(zhì)與環(huán)境下表現(xiàn)出多種特性。近期,中英中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)王奉超教授與諾貝爾物理學(xué)獎得主、科學(xué)英國曼徹斯特大學(xué)安德烈·海姆教授及其團(tuán)隊(duì)合作,家建研究揭示了固液界面能的立納理論加拿大28在线预测官方网站有限公司尺寸效應(yīng),修正了物理學(xué)中經(jīng)典的米尺加拿大28黑马预测開爾文方程,建立了納米尺度下的度下的新毛細(xì)凝聚新理論。
受表面張力和彎曲界面的毛細(xì)凝聚影響,水在狹小的中英通道內(nèi)更容易凝聚:在分壓還沒達(dá)到飽和蒸氣壓的時(shí)候,水就凝聚了,科學(xué)這就是家建毛細(xì)凝聚現(xiàn)象。約150年前,立納理論物理學(xué)家威廉·湯姆遜(后來被冊封為開爾文勛爵)定量描述了凝聚壓強(qiáng)的米尺加拿大黑马预测變化,該理論后來被稱為開爾文方程。度下的新
然而,毛細(xì)凝聚當(dāng)通道直徑縮小到水分子大小相當(dāng)?shù)某叽鐣r(shí),由于實(shí)驗(yàn)觀測難度大,開爾文方程里采用的彎月面曲率、接觸角等概念難以被準(zhǔn)確定義。如何在納米尺度下修正開爾文方程,一直是國際學(xué)界關(guān)心的問題。
近期,中英聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)利用二維材料構(gòu)筑的納米通道器件開展實(shí)驗(yàn),他們巧妙地通過壁面變形來表征毛細(xì)凝聚現(xiàn)象,并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和力學(xué)機(jī)理給出合理解釋。王奉超教授研究揭示了固液界面能的尺寸效應(yīng),發(fā)現(xiàn)了在納米或亞納米尺度的毛細(xì)凝聚中,是固液界面的力學(xué)作用在扮演重要角色,而不是人們普遍認(rèn)為的液氣界面在起主導(dǎo)作用。
據(jù)此,他們建立了納米尺度下的毛細(xì)凝聚新理論,修正了經(jīng)典的開爾文方程,并將方程適用性拓展到亞納米尺度。該研究不僅為理解極限尺度下毛細(xì)凝聚現(xiàn)象奠定了基礎(chǔ),在微電子、制藥、食品等行業(yè)也具有重要應(yīng)用前景。
12月10日,國際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了這項(xiàng)研究成果。