当前位置:首页 >> 学术资讯 >> 科研信息

工物系王哲课题组在液体物理和胶体流变学领域取得重要成果

2024/04/22

 黏度是最常用的描述流体物性的物理量。如何从微观理论出发定量的解释黏度,不仅在化工、医药等工业领域具有重要实用价值,同时也是软凝聚态物理研究的核心问题之一。当流体处于过冷状态时,流体的黏度呈现出非常显著的非线性特征。例如,随着流速的增加,黏度呈现出明显衰减(图1。这一现象称为“剪切变稀”。剪切变稀是最常见的液体非线性流变现象。

图1.过冷液体的剪切变稀

清华大学工程物理系王哲副教授课题组选取在实验室和工业生产中均非常常见的胶体体系作为研究过冷液体流动性质的模型系统。通过理论分析和布朗动力学模拟,建立了“局域弹性区(localized elastic region)”理论模型。图2给出了该模型的示意图。局域弹性区是流体中的瞬态微观单元。它的弹性形变和屈服是过冷液体的黏弹性的微观物理基础。基于该模型,剪切变稀现象和液体的微观结构变形以及弹性性质之间得以建立定量的标度律关系。在理论和模拟研究的基础上,课题组利用小角中子散射技术对该模型进行了实验验证,实验结果支持了理论模型的合理性。

图2.局域弹性区(localized elastic region)示意图

该理论模型的提出是对传统观点的挑战。从宏观的角度来看,黏度属于一种耗散特征;而本项研究表明,其背后的微观物理机制是弹性的。这一思路被匿名审稿专家一致高度评价,被认为是“研究范式的改变(paradigmatic change)”和“具有开创性(groundbreaking)”。

该工作以“局域弹性主导胶体过冷液体的非线性流变性质(Localized elasticity governs the nonlinear rheology of colloidal supercooled liquids)为题发表于物理领域著名刊物《物理评论X(Physical Review X)

本文第一作者为清华大学工程物理系2018级博士生孔德嘉,通讯作者为清华大学工程物理系王哲副教授。该工作得到了国家自然科学基金委面上项目以及国家级青年人才项目的资助。


版权声明:
文章来源清华大学新闻,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。

相关学术资讯
近期会议

第九届声学、振动、噪声控制国际研讨会(CAVNC 2026)(2026-08-07)

第六届能源演进与电力工程大会:转型·智能·自治(EEPE-TIA 2026)(2026-08-07)

2026年无人机遥感与人工智能国际学术会议(URSAI 2026)(2026-08-08)

2026年智能医学与图像计算国际会议 (IMIC 2026)(2026-08-21)

2026年机械动力学、振动控制与噪声工程国际会议(ICMDVCNE 2026)(2026-08-22)

第七届信号处理、模式识别与计算机科学国际学术会议(SPCS 2026)(2026-08-28)

第十二届能源材料与电力工程国际学术会议 (ICEMEE 2026)(2026-08-28)

第六届互联网金融与数字经济国际学术会议(ICIFDE 2026)(2026-08-28)

第五届IEEE电子信息技术国际学术会议(IEEE-EIT 2026)(2026-08-28)

第六届智能交通系统与智慧城市国际学术会议(ITSSC 2026)(2026-08-28)

2026年农林整治、畜牧养殖与环境预防国际会议(AHEP 2026)(2026-8-7)

2026 应用生物、生物检测与医药研发国际会议(ABBDMR 2026)(2026-8-17)

2026人工智能、机器人和软件工程国际学术会议(ICAIRSE 2026)(2026-8-26)

2026年大数据、经济分析与智能决策国际会议(IBEAD 2026)(2026-9-17)

2027年第十九届计算机与自动化工程国际会议(ICCAE 2027)(2027-3-12)

2026年生物医药,人工智能与算法国际会议(ICBAIA 2026)(2026-8-30)

2026年旅游发展与工商管理国际会议(ICTDBA 2026)(2026-9-29)

2026经济管理、风险管理与旅游管理国际会议(EMRMTM 2026)(2026-9-26)

2026年生物医学工程、医学物理与精密机械国际会议(ICBEMPPM 2026)(2026-9-3)

2026年多媒体技术、虚拟现实与增强现实国际会议(IMVRA 2026)(2026-9-2)

小贴士:学术会议云是学术会议查询检索的第三方门户网站。它是会议组织发布会议信息、众多学术爱好者参加会议、找会议的双向交流平台。它可提供国内外学术会议信息预报、分类检索、在线报名、论文征集、资料发布以及了解学术资讯,查找会服机构等服务,支持PC、微信、APP,三媒联动。