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        微納米氣泡領(lǐng)域的春天已悄悄來臨

        2021-04-01 09:44:00胡鈞
        凈水技術(shù) 2021年2期
        關(guān)鍵詞:學(xué)術(shù)界專委會(huì)氣泡

        清晨小草上晶瑩剔透的露珠為什么是圓的?為什么可以在葉子上滾動(dòng)?這些現(xiàn)象都與物質(zhì)的界面性質(zhì)分不開。研究發(fā)現(xiàn),一些特殊的現(xiàn)象或反應(yīng)往往發(fā)生在微觀界面上,特別是納米尺度下的界面行為,和物質(zhì)的宏觀表現(xiàn)有著截然不同的特性。露珠的超高接觸角,就是在納米突起中間發(fā)生氣體吸附而形成的。

        “納米氣泡”這一概念的提出,源于19世紀(jì)80年代初的一個(gè)神奇現(xiàn)象:當(dāng)時(shí)科學(xué)家們?cè)跍y(cè)量2個(gè)疏水界面之間的界面作用力時(shí),發(fā)現(xiàn)存在著一種神秘疏水長(zhǎng)程引力,這一謎題引導(dǎo)科學(xué)家們猜測(cè)界面納米氣泡的存在。雖然納米氣泡在界面上的穩(wěn)定吸附可以很好地解釋這種疏水長(zhǎng)程引力,但是一直缺乏直接的證據(jù)。直到2000年,中國(guó)課題組和日本課題組分別發(fā)表了納米氣泡的原子力顯微成像圖片,為納米氣泡的存在提供了最直觀的證據(jù)。由于納米氣泡的存在有悖于經(jīng)典熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)理論,在隨后的10年里,對(duì)于納米氣泡是否真實(shí)存在,以及如何解釋它的穩(wěn)定性,學(xué)術(shù)界仍處于激烈的爭(zhēng)論中。

        近10年來,納米氣泡的存在逐步被大家所接受,但其穩(wěn)定性的理論基礎(chǔ)依然缺乏。雖然學(xué)術(shù)界提出了很多的模型,但是一直沒能解釋納米氣泡的屬性。目前,相關(guān)基礎(chǔ)研究正在持續(xù)推進(jìn);同時(shí),納米氣泡結(jié)合微米氣泡,即微納米氣泡的應(yīng)用,已引起多個(gè)國(guó)家的高度重視;近幾年來,納米氣泡相關(guān)文章每年超過200篇。日本已把微納米氣泡的應(yīng)用研究上升到國(guó)家戰(zhàn)略位置。在中國(guó),雖然微納米氣泡的應(yīng)用剛剛起步,但近幾年已迅速進(jìn)入水處理、農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖、醫(yī)學(xué)和養(yǎng)生健康等領(lǐng)域。特別需要提出的是,2020年在應(yīng)對(duì)突發(fā)的新冠疫情時(shí),臭氧微納米氣泡提供了一種全新的病毒/病菌綠色消殺技術(shù)??梢哉f,微納米氣泡已經(jīng)在悄悄地改變著人們的生產(chǎn)和生活方式,為人們創(chuàng)造著更健康的生存環(huán)境。

        中國(guó)顆粒學(xué)會(huì)微納氣泡專業(yè)委員會(huì)(簡(jiǎn)稱專委會(huì))成立于2018年,是連接學(xué)術(shù)界和工業(yè)界之間的交流橋梁。近兩年來,在專委會(huì)的努力下,中國(guó)已初步匯集了一定規(guī)模的科學(xué)家和企業(yè)家團(tuán)隊(duì),設(shè)立了不同領(lǐng)域的專業(yè)組和相關(guān)企業(yè)示范性基地,推動(dòng)著微納米氣泡在各個(gè)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。微納氣泡專委會(huì)于2019年初創(chuàng)立了自己的內(nèi)部刊物《微納米氣泡》,這次很高興能夠借助上海市凈水學(xué)會(huì)的學(xué)術(shù)刊物《凈水技術(shù)》出版第二期《微納米氣泡》???,推動(dòng)兩個(gè)領(lǐng)域的交叉融合。微納氣泡是一個(gè)新興的交叉領(lǐng)域,專委會(huì)衷心期待與其他領(lǐng)域的專委會(huì)進(jìn)行交流合作。我們也希望有更多對(duì)水科學(xué)和微納米氣泡感興趣的各界人士一起加入。

        可喜的是,中國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)一直處于納米氣泡研究領(lǐng)域的國(guó)際領(lǐng)先地位。我相信,今后的10年乃至數(shù)10年,都將是微納米氣泡研究和應(yīng)用的春天!這一由我們中國(guó)科學(xué)家領(lǐng)頭開創(chuàng)的新興領(lǐng)域,基礎(chǔ)研究和應(yīng)用齊頭并進(jìn),走在世界的前列,將會(huì)為人們創(chuàng)造更美好的生活!

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