“工程科技创新论坛”第十五讲 | 王奉超教授：固液界面纳米力学与限域传质
发布时间：
2022-09-29
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9月28日，由北京大学南昌创新研究院（以下简称“研究院”）主办的“工程科技创新论坛”第十五讲，邀请到了中国科学技术大学近代力学系教授、博导王奉超就“固液界面纳米力学与限域传质”为主题进行了线上分享交流。本次会议由北京大学工学院副研究员吕鹏宇老师主持，北京大学工学院相关教师、研究院全体职工共同参与本次会议。
报告分享伊始，王奉超教授围绕“固液界面纳米力学与限域传质”的研究背景向与会人员作了简要介绍。他提到，润湿和毛细现象不仅在自然界和日常生活中随处可见，而且在非常规油气开采、生命健康及尖端制造等领域具有重要的应用场景。
王奉超教授以“杨氏方程的微观理解”与“开尔文方程的新认识”为切入点，结合理论分析和分子动力学模拟，阐述了针对纳米尺度的润湿和流动问题的探索，以及液滴接触线处的毛细力、蒸发、凝结和限域传质等。
王奉超教授详细介绍了毛细凝聚的微观力学机理认识。他提到，毛细凝聚关联了宏观固液界面润湿和微观分子间力学作用，是纳米限域力学的关键科学问题，也是当前介尺度科学的国际前沿热点。开尔文方程从理论上描述了毛细管内弯曲的液气界面引起的蒸气压变化，被认为是固液界面润湿领域三大经典理论之一。然而，当通道直径缩小到水分子大小相当的尺寸时，由于实验观测难度大，开尔文方程里采用的弯月面曲率、接触角等概念难以被准确定义。为此，该项研究揭示了固液界面能的尺寸效应，修正了经典的开尔文方程，建立了纳米尺度下的毛细凝聚新理论。
非常规油气开发已是国家重大战略，王奉超教授提到，油藏岩石中存在大量微纳米孔隙，理解微纳通道流动对复杂地质非常规油气资源开发具有重要意义。如何提高低渗/特低渗油藏采收率，明确微观孔隙剩余油分布机制是前提，揭示原油与岩石界间微观力学作用机制是基础。
会议最后，参与人员与王奉超教授就“固液界面纳米力学与限域传质”生物技术产业化落地话题展开了深入交流。通过王奉超教授的精彩报告，不仅让参会人员对科技成果转化现状与未来前景有了更深刻的认知，也为高校院所技术力量赋能社会产业转型升级发展提供了更为精准的方法指导。
关于主讲嘉宾
王奉超，中国科学技术大学近代力学系教授、博导。
主要从事微纳尺度固液界面力学研究，研究方向包括：界面润湿、纳米受限流动、非常规油气资源开发中的限域传质及其微观力学机理等。研究成果已发表在Nature，Science，Nature Materials，Physical Review Letters，Physics of Fluids等期刊。目前担任《计算力学学报》编委、《固体力学学报》特邀青年编委和《Capillarity》Associate Editor。曾入选中国科协青年人才托举工程，是中国科学院青年创新促进会会员，并担任中科院青促会合肥分会副会长、数理分会委员、中科大青促会小组长。2019年获国家自然科学基金委优秀青年基金资助。
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