立邦榮獲第四十四屆超聲波電子學研討會最佳論文獎

星空体育app在线登录入口：近日，立邦集團研發與(yu) 東(dong) 京大學研究生院工學部合作的研究項目，榮獲了第44屆超聲波電子學研討會(hui) （USE2023^*1）最佳論文獎。

該研究建立了一個(ge) 全新的理論框架，用於(yu) 測量塗覆在基底上的液滴的物理特性。這一突破成果能夠精確追蹤液滴特性隨時間的變化，克服了傳(chuan) 統方法的局限性，為(wei) 創新塗料開發奠定了基礎。

研究背景

噴塗作為(wei) 一種廣泛使用的塗料技術，通過將直徑為(wei) 幾十微米的液滴噴塗到基材上，幹燥後形成塗層。雖然通過控製塗料的粘度和表麵張力等關(guan) 鍵特性，可以優(you) 化塗裝過程和最終塗層外觀，但現有技術無法有效測量噴塗後液滴的物理性質，導致塗料研發工作難以準確把握影響塗層質量的關(guan) 鍵變化。本研究通過建立測量基底上液滴物理性質的理論框架並設計專(zhuan) 用測量設備，為(wei) 創新塗料開發奠定了基礎。

研究內(nei) 容

在研究中，研究團隊創新性地通過水平擺動基底誘導液滴產(chan) 生剪切變形，再利用極坐標係表示液滴的表麵矢量，並通過微分幾何計算其表麵積。此外，通過分析流動動能和求解拉格朗日方程，成功推導出液滴振蕩頻率與(yu) 其表麵張力之間的關(guan) 係。研究還證明，當振蕩頻率明顯高於(yu) 阻尼常數時，液滴的能量與(yu) 振幅的平方成正比。同時，建立了阻尼常數與(yu) 粘度之間的關(guan) 係，表明單位時間內(nei) 的能量耗散率與(yu) 粘度和剪切率的平方成正比。

由於(yu) 現有設備無法測量本研究中得出的液滴水平振蕩行為(wei) ，我們(men) 開發了專(zhuan) 用測量設備。通過利用刀刃法檢測液滴振蕩位移，實現了每秒約10,000次的高時間分辨率位移測量，能夠實時跟蹤幾百赫茲(zi) 範圍內(nei) 的振蕩行為(wei) ，並可適應更高頻率的振蕩。通過實驗驗證，理論值與(yu) 實驗測量結果呈現高度一致性，充分證明了理論的正確性。研究還成功測量了溶劑蒸發引起的表麵張力隨時間的變化。

實驗設備和驗證數據圖像

未來展望

基於(yu) 液滴的噴塗和噴射技術不僅(jin) 在塗料行業(ye) 有廣泛應用，還涵蓋了噴墨打印、醫療應用（例如向細胞輸送微液滴藥物）等領域。本研究中開發的基底液滴水平振蕩方法具有超越塗料製造的廣泛應用潛力。展望未來，研究團隊將繼續改進設備性能，拓展其測量更多液滴物理性質的能力，進一步推動相關(guan) 技術的發展。

立時集團兼立邦汽車塗料全球CTO洪江博士表示：“ 立邦全球始終將基礎研究視為(wei) 科技創新的源泉。基於(yu) 開放創新的戰略思維，采用產(chan) 學研深度融合的創新模式，我們(men) 致力於(yu) 在塗料施工應用研發領域實現底層技術突破，持續推動技術轉型，領航產(chan) 業(ye) 升級。”

本項研究是東(dong) 京大學與(yu) 立邦為(wei) 期五年的"創造創新塗料技術"社會(hui) 合作計劃的重要組成部分。該計劃是雙方產(chan) 學合作協議的一項重要舉(ju) 措，旨在推動塗料技術的進步，合作期限從(cong) 2020年10月1日至2025年9月30日。

*1 USE最佳論文獎：USE2023最佳論文獎授予在第44屆超聲波電子學研討會(hui) 上發表優(you) 秀論文的研究人員或研究小組。該獎項旨在表彰有望推動超聲波科學和技術取得重大進展的研究成果。獲獎者由研討會(hui) 指導委員會(hui) 根據預先確定的評選標準，通過嚴(yan) 格的評估程序選出。