李少白教授:微流控技術快速發展的有力推動者
微流控(Microfluidics)技術,顧名思義,是指使用微管道(尺寸為數十到數百微米)處理或操縱微小流體(體積為納升到阿升)的科學和技術。它融合了微機械加工、材料科學、流體力學、化學和生物學等多學科的理論與技術,實現了對微量流體在微米尺度上的精準操控。在化學分析領域,微流控技術以其高效、低耗、環保的特點,正逐步取代傳統的化學分析方法,它通過微流控芯片上的微型反應器和檢測器,可以實現對化學物質的快速、靈敏檢測,為環境監測、食品安全、能源化工等領域提供了有力的技術支持。
近年來該技術作為一門新興的跨學科技術,正以前所未有的速度迅猛發展,并在多個不同領域展現出巨大的應用潛力。例如在石油化工領域中,傳統的石油化工過程往往涉及大規模的流體處理,不僅能耗高、效率低,還容易引發安全隱患。而微流控技術通過精確控制流體在微通道中的流動和反應,可以實現對化學反應過程的精細調控,提高反應的選擇性和產率,同時減少副產物的生成;在催化劑的研究與開發中,微流控技術可以模擬真實的反應環境,對催化劑的性能進行快速評估和優化。通過微流控芯片上的微型反應器,可以實現在極小的空間內快速篩選和優化催化劑,大幅縮短了研發周期,降低了研發成本。此外,微流控技術還可以用于油品的分析與檢測,通過微通道中的高效分離和檢測技術,實現對油品中各種成分的精確分析,為油品的質量控制和升級換代提供有力支持。
隨著微流控技術在新興科技行業中的地位日益凸顯,其發展對于高素質的專業人才的需求也在攀升,沈陽航空航天大學教授李少白作為其中一名佼佼者,為相關從業人員樹立了一個優秀的實踐榜樣。作為一位杰出的學者和科研人員,李少白教授帶領團隊深入研究了微流控通道中氣泡、液滴等復雜流體現象的運動規律,揭示了微尺度下流體行為的獨特性質,為微流控技術的進一步發展提供了重要的理論基礎。
在多相流技術的理論發展方面,李少白教授的貢獻尤為突出。他領導課題組通過數值模擬和實驗驗證相結合的方式,深入研究了剪切稀化粘彈性流體中單氣泡的行為特性、非牛頓流體的氣泡傳質等現象,揭示了氣泡上升過程中的速度跳躍、尾端尖點、負尾流等現象的形成機制。這些研究成果匯聚成多篇論文發布于國內外著名期刊上,極大地豐富了微流控技術的理論體系,有望為相關產業的技術發展帶來新的突破。
此外,李少白教授還作為美國化工學會、中國工程熱物理學會等國內外知名化工領域協會的會員,積極參與到國際學術交流與合作活動中,與國內外知名學者建立了廣泛的合作關系,同時他還擔任Physics of Fluids、Chemical Engineering Journal等頂級期刊的審稿人,為微流控技術的國際化發展做出了重要的貢獻。
在中國制造業轉型升級,邁向高端化的關鍵時期,微流控技術具有重要的戰略意義。而在國際層面,微流控技術促進了全球科研合作和成果共享。通過國際合作項目和學術交流,微流控技術推動了跨學科、跨國界的科學研究,提升了全球科技水平,為全球的可持續發展和經濟增長目標的實現提供了重要助力。此外,通過技術轉移和合作,微流控技術在發展中國家的普及和應用,同樣促進了全球經濟的均衡發展。
展望未來,隨著科學技術的不斷進步,微流控技術將迎來更加廣闊的發展空間和更多樣的應用場景。我們有理由相信,在李少白教授等杰出學者的帶領下,微流控技術將在更多領域得到應用和推廣,為人類的進步和發展做出更大的貢獻。同時,我們也期待更多的年輕學者與人才能夠加入這個充滿挑戰與機遇的領域中來,共同推動微流控技術的持續創新和突破,為構建更加美好的未來貢獻自己的力量。(文/吳時鳴)