能动系合作揭示多组分液膜蒸发过程中热质耦合双重失稳机制
新清华 2025年02月28日 第2354期 学术前沿
本报讯 近期,清华大学能动系孙超课题组与荷兰特温特大学德特勒夫·洛斯教授合作,以水-乙醇-茴香油三元混溶体系为研究对象,通过高精度热成像与光学观测技术,同时观察到温度马兰戈尼效应形成的微米级热对流胞与毫米级油滴析出的多边形图案。研究结果表明热效应在蒸发初期主导界面失稳,而溶质效应则随液膜内溶质扩散而逐渐增强。基于此,团队提出了热-溶质双重马兰戈尼效应分阶段主导的理论判据。进一步,通过调控蒸发速率与油滴析出临界时间阈值,可以实现对微滴图案特征波长的主动控制。
研究成果以“多组分液膜蒸发过程中的热质耦合双重失稳机制”为题,在线发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)期刊上。清华大学燃烧能源中心、能动系教授,新基石研究员孙超为该论文的通讯作者,能动系2021级博士生若田雄辉为第一作者。 (能动系)