ok138太阳集团2023年第32期数理大讲堂

报告题目：过冷水结冰成核机制研究

主讲人： 周  昕  教授

主持人： 王艳伟  副教授

报告时间：2023年11月3日15：30

报告地点：3B205

摘要：

纯水可以冷却到远低于冰水共存温度（0oC），直到-40oC附近仍保持液态而不发生结冰。杂质或外部表面能促进水结冰成核。过冷水性质、纯水的过冷极限、表面性质与其促进水结冰成核关系、水结冰成核微观机制等是相关领域的关键科学问题，至今仍未得到很好理解，对诸如设计防结冰表面、发展生物样品冷冻保存等重要应用有很大阻碍。这里简要介绍课题组最近在这方面的工作进展：发展新的理论分析方法，澄清试验发现的-40oC附近水过冷极限源于表面水结冰成核而不是长期以来认为的体相水结冰成核；理论与模拟分析纳米尺寸表面尺寸与几何对水结冰成核的影响；与实验合作提出探测纳米瞬态临界核普遍方法，证实临界冰核存在并测量其与过冷温度关系；理论与模拟发现表面与水相互作用对水结冰成核的敏感调制可能性；发展可自发结冰的全原子水模型，有望广泛应用与复杂分子环境影响水结冰成核的微观机制，为组织器官冷冻保存研究提供重要计算模拟工具。

专家简介：

周昕，中国科学院大学物理科学学院教授。2001年，中国科学院理论物理研究所博士；2002-2011年先后在日本东京工业大学（JSPSFellow）、德国马普高分子研究所（HumboldtFellow）、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（研究助理），以及韩国亚太理论物理中心（研究组负责人）和韩国浦项工业大学（兼职教授）工作。2011年起加入中国科学院大学至今，人选中国科学院海外优秀人才；任中国科学院大学长聘教授，国科温州研究院研究员，ChinPhys B及物理学报编委等。主要从事水的性质与相变，活性物质结构与动力学，低维、纳米系统的平衡和非平衡统计物理，软物质与生物分子多尺度建模和模拟等方面的研究。在Nature，JACS，PNAS，PRL,Angew Chem等发表90多篇研究论文。