近日，suncitygroup太阳新城刘清侠院士团队在国际权威综合性期刊PNAS上在线发表题为“Bubble coalescence principle in saline water”的最新研究成果，联培博士生李丹龙为论文第一作者，刘清侠院士与中国矿业大学张海军研究员为论文共同通讯作者。

发生碰撞后的气泡兼并与回弹行为决定着溶液环境中的气泡稳定性，纯水环境中上升气泡抵达自由液面时，通常在眨眼间完成兼并。相比之下，盐溶液中离子对气泡的兼并抑制效应已成为普遍共识，即相间液膜无法在短暂的接触时间范围内薄化至临界破裂厚度，使得气泡在保持其原有体积大小条件下发生回弹，气泡寿命得以延长。与表面活性剂溶液中气泡运动受到抑制不同，盐溶液与纯水环境中相同大小气泡的速度变化基本保持一致，故理论上只有当动能完全耗散时，气泡才有足够的时间停留于自由液面而完成兼并。

刘清侠院士团队利用自搭建的研究平台，观测到盐溶液中气泡在经历碰撞-回弹循环动力学行为过程中，存在由兼并抑制（回弹）向毫秒内快速兼并的转变，盐离子对气泡的兼并抑制效应几近“消失”，导致现有理论无法很好地解释相同溶液环境中同一气泡所经历的动力学行为转变。通过分析气泡与自由液面的相互作用过程，团队发现只有在碰撞过程中产生较大的表面变形的才足以维持兼并抑制效应，从而导致多次碰撞-回弹循环。在综合考虑表面变形与离子贡献的基础上，获取了不同盐溶液环境中气泡完成快速兼并时对应的离子迁移量上限；同时确立了与气泡碰撞-回弹循环次数相关的Eo、Re和We等无量纲常数数值范围，为盐溶液中气泡动力学及生命周期的调控提供了理论依据。

不同盐水中的气泡弹跳和聚结行为

PNAS（美国国家科学院院刊），全称为《Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America》，是与Nature、Science、Cell齐名的国际顶尖学术期刊之一，最新影响因子为9.4。

全文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2417043122