微納米氣泡領域的春天已悄悄來臨

清晨小草上晶瑩剔透的露珠為什么是圓的？為什么可以在葉子上滾動？這些現象都與物質的界面性質分不開。研究發現，一些特殊的現象或反應往往發生在微觀界面上，特別是納米尺度下的界面行為，和物質的宏觀表現有著截然不同的特性。露珠的超高接觸角，就是在納米突起中間發生氣體吸附而形成的。

“納米氣泡”這一概念的提出，源于19世紀80年代初的一個神奇現象：當時科學家們在測量2個疏水界面之間的界面作用力時，發現存在著一種神秘疏水長程引力，這一謎題引導科學家們猜測界面納米氣泡的存在。雖然納米氣泡在界面上的穩定吸附可以很好地解釋這種疏水長程引力，但是一直缺乏直接的證據。直到2000年，中國課題組和日本課題組分別發表了納米氣泡的原子力顯微成像圖片，為納米氣泡的存在提供了最直觀的證據。由于納米氣泡的存在有悖于經典熱力學和統計力學理論，在隨后的10年里，對于納米氣泡是否真實存在，以及如何解釋它的穩定性，學術界仍處于激烈的爭論中。

近10年來，納米氣泡的存在逐步被大家所接受，但其穩定性的理論基礎依然缺乏。雖然學術界提出了很多的模型，但是一直沒能解釋納米氣泡的屬性。目前，相關基礎研究正在持續推進；同時，納米氣泡結合微米氣泡，即微納米氣泡的應用，已引起多個國家的高度重視；近幾年來，納米氣泡相關文章每年超過200篇。日本已把微納米氣泡的應用研究上升到國家戰略位置。在中國，雖然微納米氣泡的應用剛剛起步，但近幾年已迅速進入水處理、農業和水產養殖、醫學和養生健康等領域。特別需要提出的是，2020年在應對突發的新冠疫情時，臭氧微納米氣泡提供了一種全新的病毒/病菌綠色消殺技術。可以說，微納米氣泡已經在悄悄地改變著人們的生產和生活方式，為人們創造著更健康的生存環境。

中國顆粒學會微納氣泡專業委員會(簡稱專委會)成立于2018年，是連接學術界和工業界之間的交流橋梁。近兩年來，在專委會的努力下，中國已初步匯集了一定規模的科學家和企業家團隊，設立了不同領域的專業組和相關企業示范性基地，推動著微納米氣泡在各個領域的研究和應用。微納氣泡專委會于2019年初創立了自己的內部刊物《微納米氣泡》，這次很高興能夠借助上海市凈水學會的學術刊物《凈水技術》出版第二期《微納米氣泡》專刊，推動兩個領域的交叉融合。微納氣泡是一個新興的交叉領域，專委會衷心期待與其他領域的專委會進行交流合作。我們也希望有更多對水科學和微納米氣泡感興趣的各界人士一起加入。

可喜的是，中國的研究團隊一直處于納米氣泡研究領域的國際領先地位。我相信，今后的10年乃至數10年，都將是微納米氣泡研究和應用的春天！這一由我們中國科學家領頭開創的新興領域，基礎研究和應用齊頭并進，走在世界的前列，將會為人們創造更美好的生活！