界面科学与工程专论
课程编码:180092080500P0006H
英文名称:Specific Topics on Interface Science and Engineering
课时:20
学分:1.00
课程属性:高级强化课
主讲教师:沈仲鑫
教学目的要求
“界面科学与工程”在现代科学和技术中起着越来越重要的作用,尤其是在仿生学智能材料的研发中表现得更为明显,我们开设这门课的目的就是抓住当代国际社会在“界面科学与工程”方面的研发前沿和动向,启发我们自身的学习和相关课题的思考,虽然不能面面俱到,只能对某些热门课题作介绍,但我们尽可能搞清楚“waht, how, and why”,以推动相关产品的研发和制造。
预修课程
无
大纲内容
第一章 引论(Introduction) 4.0学时 沈仲鑫
第1节 Highlights in Interface Science and Engineering: A Collection of Virtual Special Issues pdf 4. Langmuir 2023, 39, 10711−10714 2023
第2节 “界面物理化学”的直观处理(An Intuitive Approach to Surface and Interface Science) pdf 12
第3节 Smart materials/Intelligent Structures/Biomimetics pptx 32
第4节 Challenges and Opportunities in Molecular-Level Indoor Surface Chemistry and Physics 2020 pdf 17
第5节 表面化学简介(Surface Chemistry)(ppt 43)
第二章 接触角和润湿(Contact angle phenomena and wetting) 4.0学时 沈仲鑫
第1节 超疏水性表面(Superhydrophobic Surfaces)(pdf 14)
第2节 工艺钢和钛表面的溶剂清洗(Solvent cleaning and wettability of technical steel and titanium surfaces)(pdf 14)
第3节 铝实际表面上水滴接触角与温度的依赖关系(Contact angle temperature dependence for water droplets on practical aluminum surfaces)(pdf 17
第4节 固体表面的化学过程 (Chemical Processes on Solid Surfaces)(pdf 11)
第5节 玻璃表面物理化学, 或无定形二氧化硅的表面化学(The surface chemistry of amorphous silica)(pdf 38
第三章 界面物理化学学(The Physical Chemistry of Interfaces) 4.0学时 沈仲鑫
第1节 界面热力学(Thermodynamics of interfaces) 2021 pdf 80.
第2节 双电层(The electric double layer ):Electrode/solution Interface 2013 pdf 17
第3节 Tuning the Anode–Electrolyte Interface Chemistry for Garnet-Based Solid-State Li Metal
Batteries 2020 pdf 10
第四章 界面科学与工程应用于摩擦,润滑,和磨损(Friction, lubrication, and wear ) 4.0学时 沈仲鑫
第1节 粘附和摩擦(Adhesion and Friction) (pdf 26)
第2节 PHYSICAL REVIEW RESEARCH 3, 043204 (2021):Rougher is more slippery: How adhesive friction decreases with increasing surface roughness due to the suppression of capillary adhesion 2021(pdf 10).
第3节 Tian et al. PNAS December 19, 2006 vol. 103 no. 51 Adhesion and friction in gecko toe attachment and detachment pdf 6.
第4节 T. V. Tolpekina and B. N. J. Persson Lubricants 2019, 7, 20. Adhesion and Friction for Three Tire Tread Compounds pdf 25.
第五章 界面物理和化学研发的前沿(Frontiers of Research and Development of Interface Physics and Chemistry) 4.0学时 沈仲鑫
第1节 Luyao Bao et al., International Journal of Multiphase Flow 126 (2020) 103258. The local slip length and flow fields over nanostructured superhydrophobic surfaces.
第2节 Julien R. Landelnet et al., A theory for the slip and drag of superhydrophobic surfaces with surfactant 2019.
第3节 纳米材料的表面化学 (Surface Chemistry in Nanoscale Materials)pdf 25
第4节 超疏水表面的滑移和牵引的理论2019 (A theory for the slip and drag of superhydrophobic surfaces with surfactant)pdf 48.
第5节 气体与凝聚相界面的物理和化学(Physics and chemistry of the gas-condensed phase interface)pdf 30.
第6节 Platinum vs transition metal carbide surfaces as catalysts for olefin and alkyne conversion: binding and hydrogenation of ethylidyne 2019 pdf 10.
参考书
课程教师信息
沈仲鑫 男 1944年1月5日出生于上海 籍贯江苏武进
学历:1960年至1965年上海大学材料工程系本科。1979年至1982年复旦大学物理二系硕研。1990年至1996年加州大学核工系博研。
经历:1965年至1976年任上海砂轮厂技术员。1976年至1979年任上海电器厂助理工程师协调常规军工生产技术。1984年至1986年任同济大学讲师,陶瓷教研室主任。
1987年任加州大学伯克利分校访问学者。1988年任加拿大英哥伦比亚大学访问科学家。1997年至2003年任旧金山州立大学讲座教授。1998年在加州弗利蒙Applied Fiber Optics for Communication 公司任 Program Manager and Senior Engineer,主要任务是培训美国工程师,和Mach-Zehnder Interferometer Dense Wavelength Multiplexer (DWDM)研发等。1999年在美国劳伦斯伯克利国家实验室任客座研究员。且在Terapath Technologies, Inc.公司任President and CEO. 2005年在National Evaluation Systems, 任评估员,还在Pearson Assessment and Information公司任Scorer.2006年至今在SF Energy Technologies公司任Chief Technology Officer (CTO)。
2011年在电子科技大学兼职,主讲“激光原理”(60学时,3学分)。2015年至2017年兼任西华师范大学化学化工学院特聘教授,主讲“应用物理化学引论”(64学时,4学分)。
自2011年至今,一直在中科院大学(原中科院研究生院)兼职主讲四门强化课:【1】“光纤和激光技术”;【2】“激光材料加工”或“激光核聚变简论”或“西方核技术概论”;【3】“电化学前沿”或“界面科学与工程专论”;【4】“晶体结构分析”或“半导体发光技术”或“科学名家的思维方法”等课程。共80学时,4学分。
2012年至2016年在北京爱迪科森公司出版的有关课件视频“热力学”等,共六十余部。
预计2024年夏季在中国科学院大学研究生院可以继续新开“高熵材料简论”,和“第四代核能技术”等选修课,均为20学时,1学分,大开卷考试。
相关细节也许可以参考网上的介绍。