Soft Matter当期封面文章

细棒横向压缩下颗粒筏的承载力示意图

左平成在实验室 庞启华摄影

【本站讯】近日，英国皇家化学学会旗下的期刊Soft Matter以封面论文的形式，刊发我校储运与建筑工程学院2014级硕士研究生左平成的科研成果——《细棒横向压缩下颗粒筏的承载力》（“The load-bearing ability of a particle raft under the transverse compression of a slender rod”）。论文通讯作者为刘建林教授。

Soft Matter为软物质研究方面的权威顶尖级期刊，主要涉及软物质的物理、化学、力学、生物、材料科学和化学工程等领域的交叉问题。所谓软物质，是相对于我们通常所见的硬物质而言的，其主要特征为在很微弱的力的作用下能够发生物理化学性质的急剧变化，这一概念由1991年诺贝尔奖得主德让纳提出。很多处于固体和理想流体之间的物质都可归为软物质，例如沥青、液晶、泡沫、血液等。

颗粒筏（particle raft）即是软物质的一种，该领域的相关研究尚处于初始阶段。微纳米尺度的颗粒吸附在水面上，相当于给水穿上了一层“盔甲”，与不加颗粒筏的情况相比，水面抵抗外界压力的能力明显增强。这种抵抗外界压力的能力即为承载力，微观世界的“颗粒筏”可以类比成宏观世界的漂浮在水面上的“竹筏”。

刘建林教授科研团队从力学角度作为切入口，研究颗粒筏的复杂问题，建立相关的力学模型，对颗粒筏的承载力进行了定量测试，得到其力-位移曲线。实验表明，当颗粒筏与加载探头接触时会产生很大的接触角，从而比纯水面具有更强的承载能力。

审稿专家对本研究成果作出较高评价，认为这项研究是“原创性的，结果非常新奇”。该研究成果有望用于微小船舶、微型传感器和仿生器件的设计，也对于石油开采、制药和采矿等领域有一定启发意义。

论文详情见：

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2017/sm/c6sm02752k#!divAbstract