近日,以色列魏茨曼科学研究所讲席教授Jacob Klein院士应邀访问中国科学技术大学苏州高等研究院,并作为嘉宾出席“独墅论坛·大师讲坛”,为在场师生带来了题为“Revealing the Unexpected with the Surface Force Balance”的学术报告。本次报告由中国科学技术大学苏州高等研究院副院长程群峰教授主持。
表面力平衡仪(SFB)能够直接测量表面及表面附着物种之间的静态力和动态力,分辨率可达亚纳米级别,并具有独特的灵敏度和解析能力。这带来了一些引人注目的意外发现,其中尤包括:水合润滑的发现,这一机制主导着生物表面相互作用,并是组织相对滑动时保持健康的基础;纳米受限水的流动性与有机溶剂形成鲜明对比;水中的粘电效应,即粘度随电场变化,这是一个近一个世纪未能解决的难题;以及通过膜电穿孔大幅调控摩擦。本次报告将简要回顾这些发现,并介绍SFB近期揭示的更多意外结果,包括:疏水表面之间干燥转变的首个证据;一种不依赖于融合剂的新型膜融合机制,而融合剂此前被认为是细胞-细胞融合的主要途径。
报告后的讨论环节中,与会师生就多种表面力(如范德华力、静电力及溶剂化力)的协同解耦与定量区分,以及有机分子在受限几何中实现结构化的热力学与动力学门槛等关键科学难题,与Klein院士进行了富有成效的深度对话,现场反响热烈。
Jacob Klein教授,2000年至2007年间曾任英国牛津大学化学系Dr. Lee’s讲席教授,并于2000年至2005年期间担任牛津大学物理与理论化学系主任。他的研究领域广泛,涵盖聚合物的动力学与界面性质、受限流体的行为以及生物润滑机制等方向。在其学术生涯中,Klein教授荣获多项重要学术奖项,包括美国物理学会高分子物理奖(1995年)、英国皇家化学会软物质与生物物理化学奖(2011年)、国际摩擦学金奖(2012年)、美国材料研究学会David Turnbull Lectureship Award(2015年)、欧洲物理学会Liquid Matter Prize (2017年)、以色列化学会金奖(2019年)、Rothschild Prize(2020年)、美国物理学会lrving Langmuir Award (2021年),以及欧洲胶体与界面学会Overbeek Gold Medal。此外,他于2009年和2017年两次获得欧洲研究委员会高级资助项目(ERC Advanced Grants)。2013年当选为欧洲科学院院士,2016年当选为以色列科学与人文学院院士。

(纳米学院)