【本站讯】10月24日，加拿大阿尔伯塔大学化学与材料工程系终身教授，加拿大工程院院士曾宏波做客第57期“黄岛讲坛”，为师生做题为“胶体和界面科学以及在石油领域中的应用”的学术报告。

曾宏波从胶体和界面科学的发展历史谈起，介绍了表面润湿性、范德华力、液体中表面之间的相互作用以及实验仪器和应用。结合其团队具体研究实例，例如石油工程领域中的乳液相互作用、表面润湿性研究、油砂分离等，指出生物体系与工程过程中存在广泛的分子间和界面相互作用，进行相关基础应用研究对于指导解决实际工程问题和设计分子层次可调控材料具有重要意义。

曾宏波在讲述胶体与界面科学的发展历史时，首先介绍了胶体和界面现象在我们日常生活中的一些应用实例，指出胶体和界面现象无处不在，与我们的生活息息相关。回顾了胶体与界面科学发展历史中的一些重要事件：1861年，托马斯（Thomas）第一次定义了“胶体”概念；1941年、1948年，德加金（Derjaguin）、兰道（Landau）、维韦（Verwey）、奥弗比克（Overbeek）等人提出了“胶体稳定”（DLVO）理论；1976-1978年，亚当斯（Adams）第一次直接测量了在溶液中表面之间的相互作用，验证了“胶体稳定”（DLVO）理论的正确性。

曾宏波对液体界面的相关基础知识进行了介绍，包括表/界面张力、杨-拉普拉斯方程（Young-Laplace equation）、开尔文方程（Kelvin equation）、表/界面张力的测量方法和手段以及表面润湿性，重点介绍了杨-拉普拉斯方程（Young-Laplace equation）的推导过程以及表面特殊润湿性的构建方法。曾宏波对范德华力和静电双电层力进行了详细介绍，引出液体中表面之间的相互作用、颗粒和表面之间的相互作用，介绍了“胶体稳定”（DLVO）理论，以及“胶体稳定”（DLVO）理论之外的水合力、疏水力、亲水力等。其团队推导并验证了适用于非对称体系的疏水作用力函数模型，通过“雷诺润滑”（Reynolds Lubrication）理论描述液膜变薄行为，通过“增广杨-拉普拉斯”（Augmented Young-Laplace）方程描述液滴变形行为，并以此为理论基础，借助纳米力学实验技术研究了一系列表界面润湿现象，并揭示了其背后的机制机理。其团队关于表界面润湿现象的研究成果为油砂分离、矿物浮选等实际石油工程应用提供了技术支持。

最后，曾宏波介绍了三种主要纳米力学前沿测量仪器，表面力仪（SFA）、原子力显微镜（AFM）、石英晶体微天平（QCM-D）。曾宏波以其在纳米力学分析技术方面的深厚造诣，依次对这三种仪器的起源发展、原理及应用进行了讲解。

曾宏波，加拿大阿尔伯塔大学化学工程和材料工程系终身教授，加拿大工程院院士、国家讲席教授(Tier 1 Canada Research Chair)、分子力与界面科学首席专家、加拿大皇家科学院青年院士。研究方向主要包括胶体与界面科学、高分子材料、生物材料、分子和纳米力学，以及各种工程过程(化工、矿物、石油和环境工程)的界面现象等。已在高水平SCI期刊发表论文310余篇，获专利7项，撰写和主编专著一部，论文被引用1万多次。获加拿大化学和化工学会创新奖、国际杰出青年化学工程师奖、加拿大自然科学和工程基金会（NSERC）E.W.R.纪念奖（国家科技最高奖之一）等。

2020年，鉴于新冠肺炎疫情的持续影响，为继续发挥“黄岛讲坛”对于繁荣校园学术文化，浓厚学术氛围的重要作用，学校探索采用现代化技术手段开办云端“黄岛讲坛”，本期为首次尝试，反响良好。