近日，能源與動力工程學(xué)院2019級本科生苗言明作為第一作者在國際物理類權(quán)威刊物《應(yīng)用物理學(xué)報(bào)》（Applied Physics Letters，影響因子4.20）上發(fā)表學(xué)術(shù)研究論文。該論文是我校、新加坡南洋理工大學(xué)、錢學(xué)森空間技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、中國空氣動力發(fā)展中心聯(lián)合研究成果，我校是第一作者和通信作者單位，能動學(xué)院特聘副教授趙玉剛為該文通訊作者。
該成果報(bào)道了一種納米流體液滴凍結(jié)過程中特征變形行為，揭示了納米顆粒組分對液滴介微觀形貌的動力學(xué)調(diào)控機(jī)制。研究成果對逐滴液滴凝固加工技術(shù)研究和應(yīng)用具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。苗言明自大學(xué)二年級就加入學(xué)院推薦的學(xué)術(shù)導(dǎo)師課題組，課余和假期時(shí)間積極參加科研活動，以負(fù)責(zé)人申請我校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，長期參加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，對本文的實(shí)驗(yàn)測量、數(shù)據(jù)分析和模型構(gòu)建都有突出的原創(chuàng)性貢獻(xiàn)。
圖1 兩種模式液滴形狀調(diào)控機(jī)制示意圖
圖2 液滴凍結(jié)過程中的枝狀和層狀結(jié)冰的微觀特征
逐滴液滴凝固技術(shù)實(shí)施便捷且調(diào)控靈活，已經(jīng)在微機(jī)械系統(tǒng)、生物組織重構(gòu)、芯片封裝和三維電極制備等領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢。現(xiàn)有的微流控技術(shù)可以產(chǎn)生納升（10-12 m3）甚至皮升（10-15 m3）小量的微液滴，結(jié)合本文提供的控制液滴形狀原理可以用于調(diào)控任意材料從毫米至幾百納米的部件形狀。研究團(tuán)隊(duì)基于此原理的微納加工工藝已經(jīng)申請國家發(fā)明專利并獲得授權(quán)。逐滴液滴凝固的形狀控制有望在精密加工、智能制造和航空航天工業(yè)得到有廣泛應(yīng)用，它可以突破大多數(shù)的微納加工技術(shù)（如3D打印和激光掩模）依賴于大型設(shè)備的投入，且對加工材料種類嚴(yán)格限定。
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論文鏈接：https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0084094
供稿：能動學(xué)院
