力学奥林匹亚第12讲-崔海航副教授“Self-propulsion of Janus micromotors”讲座成功举办

讲座掠影

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2019年12月31日，由力学技术研究院主办的“力学奥林匹亚”（第十二讲）之“Self-propulsion of Janus micromotors”在逸夫楼IMT办公室准时举行。本期讲座的主讲人为西安建筑科技大学崔海航副教授。中国力学学会副理事长、中国科学院力学研究所戴兰宏研究员、力学技术研究院院长孙博华院士、IMT全体教师、研究生及感兴趣的老师和学生共同参加了本次讲座。

崔海航老师首先对戴兰宏研究员的来访表示欢迎，对孙博华院士提供的“力学奥林匹亚”系列讲座平台表示感谢，简短地回顾了自己在中科院力学所博士学习期间的情况，说明Janus微马达问题是博士期间微尺度内流问题向微尺度外流问题的扩展。报告主要内容包括三部分，分别为Janus微马达的扩散泳自驱动、Janus微马达的气泡自驱动、其他相关问题。

在第一部分中，崔老师对Janus微马达名字的来源及引入Janus微马达的出发点做了介绍，Janus微马达具有左右非对称的表面微结构，便于在均匀的背景环境中建立起某种物理量的巨大梯度，典型的扩散泳自驱动则是利用催化/非催化表面来建立分子数的浓度梯度，进而产生自主运动。随后，进一步介绍了微马达的制备、实验观测及运动轨迹分析。根据典型轨迹，在不同的观察时间间隔下，微马达呈现出随机布朗运动、定向自驱动及类布朗运动的特征，三个阶段可由平动及转动的特征时间来进行划分，利用Langevin方程可以刻画其运动。在应用方面，可以通过一定宽度的条带电极对Janus微马达实现往复穿梭式的运动控制。在第二部分，崔老师介绍了在较大尺度Janus微马达中出现的高效气泡自驱动问题，说明这是具有表面化学反应下的复杂气-液-固三相微流动问题，气泡动力学问题是整个过程的核心，尤其是在气泡溃灭阶段所呈现的微尺度、中等Re数流动。在考虑气体和液体的可压缩性情况下，模拟了气泡在悬浮微球附近溃灭所产生的射流及激波结构，很好地揭示了微马达自驱动的力学特征。在第三部分，崔老师简要地介绍了正在开展的与微马达自驱动相关的几个问题，包括光驱纳米流体液滴内的流动、气泡溃灭引发的毛细波、柔性约束下的自驱运动及自驱旋转问题，希望籍此促进力学技术研究院内各位老师之间的有效合作。

最后，戴兰宏研究员、孙博华院士对崔老师的讲座进行了点评，并对讲座表示了肯定。