近日，我院王军锋教授团队与丹麦奥胡斯大学跨学科纳米科学中心董明东教授团队合作，在Cell出版社期刊《物质》上发表了题为“Occurrence of giant plasma bubble in liquid”的最新研究成果，并被编辑推荐为期刊封面论文。王军锋教授是第一作者兼通讯作者，董明东教授是共同通讯作者，张伟博士后是共同第一作者。

当流体受到电场作用时，由于带电粒子与流体界面之间的耦合作用，其流动现象与传统流体相比具有其独特的特征。本研究首次报道了强电场作用下荷电液-气多相流系统中气泡从微观到宏观的跨尺度转变过程。这一现象源于带电粒子与中性粒子之间的相互作用，由此产生的等离子体气泡以及电离气体与液体之间的界面现象对流体动力学特性和界面稳定性具有重要影响，突破了传统的以气-液-固三态混合物为研究对象的多相流体系，涉及丰富的多相流前沿科学问题和理论创新。

通过电场调控液滴、气泡分散与输运特性，强化多相流传热传质及反应过程是荷电多相流理论在能源高效转化利用领域的重要应用。该研究创新性地构建了液-气（等离子体）系统并进行了可视化测量研究，成功地观察到低温等离子体在液相中形成稳定大气泡的物理学新现象，首次报道了液相中低温等离子气泡的动力学特性。该研究提升了对传统固液气多相流研究体系的认知，构建了以第四类物质——等离子体-液体为研究对象的新型多相流，并在能源高效转化方面极具应用价值。

该工作受到国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金青年基金项目、欧盟“欧洲地平线”研究与创新计划项目、丹麦独立研究理事会项目、江苏省科技计划专项（创新支撑计划国际科技合作）项目以及江苏省卓越博士后计划的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.matt.2024.04.032