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软物质的定义及研究进展-《奇妙的科研世界》

时间:2023-08-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:结合他们的意见和德热纳的获奖演说,这里尝试给出我关于软物质的定义:软物质=①液晶+②高分子+③由两相或多相构成的物质,其中至少有一相是液相或气相+④表面活性剂。德热纳老先生就是靠①和②“发家致富”的,所以,得把①和②包括在软物质的定义之中,这也是全世界软物质物理研究领域科学家的共识,否则就别在这个圈子混了。

软物质的定义及研究进展-《奇妙的科研世界》

有这么一类物质,美国人喜欢叫它们“复杂流体”(complex fluids),而欧洲人则喜欢叫它们“软物质”(soft matter)。其实,在德热纳1991年获得诺贝尔物理学奖之前,复杂流体的叫法独领风骚,1991年之后形势发生了逆转,软物质的叫法越发变得风华正茂——因为德热纳在诺贝尔奖颁奖典礼上发表了一场获奖演说,其标题就是“Soft matter”。德热纳特别不喜欢complex fluids(复杂流体)的叫法,因为他认为“This is a rather ugly name,which tends to discourage the young students.”(这是一个相当丑陋的名字,易使年轻学生泄气。)我,亦深以为然。

然而,如何定义软物质呢?尽管我在这个领域工作了10年左右,但迄今尚未见到比较令人信服的定义。我咨询过这个领域的许多大牛人,例如,香港科大的沈平教授和童彭尔教授,美国波士顿大学的H.E.Stanley教授(这位老先生是美国科学院院士,他的课题组主要从事高分子和经济物理的研究),以及哈佛大学D.A.Weitz教授组里的几位博士后(遗憾的是尚未咨询Weitz教授本人,主要因为Weitz教授是世界顶级的大忙人,在他组内访问的7个月里,与他面对面单独交流的机会并不很多),还有美国Temple大学的陶荣甲教授等。我从他们这里得到的关于软物质的定义并不统一。结合他们的意见和德热纳的获奖演说,这里尝试给出我关于软物质的定义:

软物质=①液晶+②高分子+③由两相或多相构成的物质,其中至少有一相是液相或气相(如类似电流变液或铁磁流体等颗粒悬浮液)+④表面活性剂

[补注]

(1)尽管如此,我尚不敢确定这个定义非常标准,只是这个定义应该已经囊括了当今国际上软物质研究领域的所有系统,我猜如此。也许,我给出的这个定义的可靠性仅此而已,它的科学性还需聪明的读者进一步润色、提高。(www.xing528.com)

(2)德热纳老先生就是靠①和②“发家致富”的,所以,得把①和②包括在软物质的定义之中,这也是全世界软物质物理研究领域科学家的共识,否则就别在这个圈子混了。

(3)胶体显然该归于③,可是化学里面的胶体研究已经几百年了,但胶体在软物质物理里面的白热化研究,仅仅是最近30年左右的事情。化学里面现在也冒出了个“新”方向,叫“软物质化学”,在我看来,软物质化学与胶体化学并无显著区别,换为“软物质化学”,有“追赶潮流”之疑,谁叫软物质(物理)这些年(特别是1991年后)这么火呢!?顺便说一下, 2008年,我应邀参加过国家自然科学基金委组织的“双清论坛”,那个论坛讨论的主题就是“软物质材料”,“软物质+材料”这个名词当时于我也是个新鲜事物。我将在软物质(物理)领域一如既往地工作下去,于我是个挑战,但更是机遇!!——因为国际上的研究非常迅猛,而国内的相关研究与国际水平相比还有很大差距。

[1]此文最初于2010年6月27日发表于新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_53af0c0f0100jhdz.html。

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