近日，我校必赢565net官网特聘副研究员刘博在气液两相流基础理论领域取得重要突破，相关成果以“Nanoscale transport during liquid film thinning inhibits bubble coalescing behavior in electrolyte solutions”为题在线发表于际知名期刊《物理评论快报（Physical Review Letters）》上，入选Editor’s suggestion并被物理科普杂志Physics Magazine以” Why Seawater Is Foamy”为题亮点报道。

海水中经常可以看到白色的浪花，但在湖泊、河流中很难看到。这主要是因为海水中溶解的盐分（电解质）抑制了气泡的聚并，使得风浪冲击生成的小气泡停留在海水中，折射光线形成白色浪花。而在湖泊、河流中，风浪冲击形成的小气泡会迅速聚并，变成大气泡升浮、破裂进入大气中。海水中的小气泡对于海洋-大气物质传递（CO2 溶解、气溶胶生成）具有重要作用，数十年来引起了科研人员的广泛关注。但盐分不具备表面活性，且可抑制双电层斥力，按照传统胶体稳定性理论，盐分应该促进而非抑制气泡聚并；该传统理论-实际观测的冲突成为困扰科学家们几十年的难题。

图片说明：白色的海浪

刘博特聘副研究员采用自研仪器，创新地观测到了气泡靠近过程中所形成微纳米液膜的动态薄化过程，电解质溶液中气泡呈现出一个与清水截然不同的两阶段合并：起初气泡靠近规律和纯水中相似，但当距离减小到大约40纳米(nm)时，接近表面的“前缘”就会因某种排斥力而变平。结合实验观测及理论建模，作者提出了一种纳米尺度溶质输运理论模型，在不引入任何拟合参数的前提下解释了这种特殊的‘两段式’液膜薄化过程。

图片说明：理论模型预测及实验数据的对比及吻合

相关理论成果成功地解释了为什么泡沫在海水中如此容易产生，并预测了数十种电解质在抑制气泡聚并能力方面的不同表现，及其与阴阳离子配对的相关性。该理论成果对气液两相流、电解水制氢等过程的气泡调控有着重要意义。

本工作在加拿大工程院院士刘清侠教授指导下开展，并得到必赢565net官网杨强教授、南方科技大学徐政和院士、新加坡科技研究局Evert Klasober研究员及加拿大阿尔伯塔大学Rogerio Manica研究员的指导和帮助。研究得到了国家自然科学基金委、上海市浦江人才计划、加拿大自然科学基金委的资助和支持。

原文链接DOI: 10.1103/PhysRevLett.131.104003

Physics Magazine 报道： DOI: 10.1103/Physics.16.155