流体力学青年学者推介【第165期】赵梦华博士

文摘   2024-05-17 23:12   英国  

大家好,我是赵梦华,博士毕业于巴黎文理研究大学(Université PSL)。目前在该单位从事固液界面力学研究。我的研究方向主要集中于固液界面毛细现象和纳米流体力学,主要研究成果以第一作者和共同通讯作者发表在PNAS(2篇)、Physical Review Research等期刊上。

研究背景和方向

1) 界面毛细现象

1.1 软体界面润湿

近年来随着软体材料、再生医学和智能界面的发展,软体材料界面的固液相互作用机制研究对相关产业的进一步发展起着重要作用。液滴表面张力在软体界面三相接触线附近引起界面变形,相关科学研究缺乏实时测量大尺度上小变形的实验技术和统一一致的物理机理描述。针对以上问题:
  • 原创了微观定量纹影仪,解决了实时测量大尺度上小变形的技术难题

  • 系统性研究了软体界面的静态变形和液滴动态铺展过程,基于线弹性模型和粘弹性模型建立了软体界面形变物理机制和液滴动态铺展的动力学机理

1.2 界面三相接触线失稳

三相接触线失稳在喷墨打印、表面镀膜等产业中具有重要的应用背景。传统的接触线失稳研究主要集中在光滑均质界面上,而实际生产过程中固体界面不可避免地表现出物理化学非均质特性和流体掺杂过程,从而导致传统的均质稳态界面流体输运描述失效。针对以上问题,开展了粗糙界面三相接触线失稳过程研究和掺杂颗粒对于界面流体蒸发失稳研究,揭示了:
  • 粗糙结构导致界面封气现象,诱发动态Cassie-Baxter态出现,进而促进润湿失稳
  • 掺杂颗粒改变DLVO力,进而调控界面流体蒸发失稳

2) 纳米流体力学

2.1 纳米限域下的界面流体/离子输运

纳米限域下的流体输运具有速度快、效率高、清洁无污染等优点,其在海水淡化和清洁能源开发中扮演着重要角色。与此同时,纳米限域下的流体传输仍然面临以下挑战: (1) 传统的通道制作手段复杂;(2) 通道容易发生堵塞老化;(3) 局限于疏水的二维材料。针对以上问题:
  • 原创了亚纳米液膜制备仪,解决了可控厚度的亚纳米液膜制备技术难题,为纳米通道设计提供了新的轻便解决方案
  • 基于电动力学和对流-扩散方程建立了极端约束下亲水表面离子输运的物理模型
  • 揭示了亲水表面异于传统的一个分子厚度的无电导阻滞层

2.2 单分子尺度流体分子/离子在界面的输运

直接观测固液界面上的流体流动是数百年来流体研究者的一个梦想。近年来随着二维材料量子荧光效应的研究逐渐深入,该梦想成为了可能。利用氮化硼缺陷的量子荧光效应,发展了单分子尺度固液界面上直接观测有机分子/氢离子运动的超分辨率显微技术,基于该平台研究了界面缺陷调控下的离子运动和门控下的离子运动,为固液界面上流体的运动提供了重要信息。

个人简介

本人本科和硕士就读于西北工业大学(2007-2014),博士毕业于巴黎文理研究大学(2014-2017),之后分别在法国国家科学研究中心、巴黎西岱大学和巴黎文理研究大学做博士后研究。2019年之前主要研究领域集中在固液界面毛细现象。从2019年之后,研究重心转向纳米流体力学。

联系方式

非常感谢逐风追流的推荐,能够在该平台上分享我的研究工作,期待有机会跟大家一起合作交流。
我的邮箱:zhaomenghua88@gmail.com


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