元素百科介绍中国科学院研究人员解决二维泡沫进化百年问题。2月22日，记者从中国科学院化学研究所获悉，中国科学院化学研究所绿色印刷重点实验室研究员宋延林研究小组研究人员对泡沫进化过程进行了有效控制，解决了困扰该领域科学家100多年的科学问题。研究结果发表在最近出版的《自然通信》杂志上。
泡沫的特殊性能
泡沫具有高比表面积、可压缩性、声控、光衍射和散射等特殊性能，具有固体和液体的力学性能，是一个不稳定的系统。“大、小”是人们对泡沫的普遍印象。这种类似于丛林法则的“弱肉强食”现象被科学家们成为“奥斯瓦尔德熟化”机制。在过去的几百年里，这种机制已经成为人们研究和利用泡沫的一个难题。
近年来，宋延林研究小组在纳米材料印刷和图案领域进行了系统研究。他们在固体表面打印和构建了精确可控的三维微米结构，突破了传统印刷技术的精度极限，实现了微纳米尺度精细图案的印刷和纳米功能材料的可控组装，并在印刷电子和可穿戴设备领域发展了应用。
二维泡沫的演变过程
在此基础上，研究人员发现，带有微米结构的模板可以用来调节二维泡沫的进化。在泡沫的生长演变过程中，微米结构可以调节泡沫的表面曲率半径，使其不再随着体积的增加而增加，甚至随着体积的增加而减少。“这样，泡沫的演变就从原来的‘弱肉强食’变成了‘限富济贫’的模式，也就是‘反奥斯瓦尔德熟化’的模式。研究人员说。
同时，通过改变微结构的几何排列，调节泡沫演变成设定的图案，实现二维泡沫演变的“可编程性”。据了解，图案二维气泡有望应用于透明电极等光电设备。
