科研动态 | 林晨森等跨尺度空化研究成果在《美国科学院院刊》发表-复旦大学人工智能创新与产业研究院
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    科研动态 | 林晨森等跨尺度空化研究成果在《美国科学院院刊》发表

    发布时间:2025-07-08浏览次数:

    2025 年 7 月 1 日,我院青年副研究员林晨森作为第一作者、复旦大学人工智能创新与产业研究院作为第一完成单位,与美国布朗大学应用数学系 George Em Karniadakis 教授团队等合作,在国际权威综合性期刊《美国科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS)发表题为 “Onset of cavitation and vapor bubble development over hydrophilic and hydrophobic surfaces” 的研究论文(PNAS 122 (27): e2503033122)。

    该研究针对空化过程中“从无到有”的气泡成核与生长机理,基于 many-body dissipative particle dynamics (mDPD) 跨尺度模拟方法,系统揭示了在亲水、中性及疏水三类固体边界上异质空化的发生条件与演化规律:亲水界面,空化在液体本体内首先出现(近似均质成核),气泡快速长大并激发强烈的压力脉冲,引发后续气泡坍缩;近中性界面(接触角≈90°),气泡在固壁处较低负压即可成核,伴随较弱的压力振荡;疏水界面或播撒微粒,表面瞬态微泡易于合并并迅速生长,实现低门槛异质成核。研究成果填补了分子尺度经典成核理论(CNT)与宏观观测之间的“介观尺度空白”,构建了连续、无缝的空化多尺度物理图景。

    该工作不仅在气泡成核物理上拓展了理论认识,也为气泡动力学与AI的深度融合提供了关键数据基础。研究所积累的跨尺度数据信息,有望为建立具备泛化能力的AI气泡动力学大模型奠定重要基础,并为未来在多个工程与医学场景中的快速空化风险评估提供 AI 驱动的新范式。

    原文链接:https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2503033122


    作者介绍:

    林晨森,复旦大学人工智能创新与产业研究院青年副研究员、硕士生导师,主要研究方向为AI流体大模型。

    详见:https://ai3.fudan.edu.cn/info/1075/1344.htm


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