物理学界正为湍流“改规则”：80年理论被颠覆，能量可被逆向引导
湍流，这些在海洋和大气中最常见的混乱运动，看起来似乎完全不可预测。强大的水流扭曲翻腾，形成旋转的涡流，涡流又分裂成越来越小的旋涡，直到能量最终消散。自1941年苏联数学家安德烈·科尔莫哥洛夫奠基以来，科学家一直认为这一过程遵循可预测的模式：在三维环境中，能量总是从大尺度结构向小尺度结构单向流动。然而，匹兹堡大学的最新研究彻底改变了这一认知。推翻80年的理论基础匹兹堡大学斯旺森工程学院助理教授Lei Fang领导的研究团队，与意大利都灵大学的合作者共同发现，湍流中能量流动的方向实际上是可以人为改变的。他们的研究结果以“通过二维流中的张量几何操纵湍流能量通量的方向”为题发表在《科学进展》杂志上。“自科尔莫哥洛夫1941年的工作以来，人们就预测了能量通量的存在。在像水体这样的三维流动中，能量从大尺度向小尺度移动。而在薄水层中的二维流动中，通量是反向的，从小尺度向大尺度移动，”Fang解释道。他的方法依赖于张量，这种通常用于描述应力和变......阅读全文
物理学界正为湍流“改规则”：80年理论被颠覆，能量可被逆向引导
湍流，这些在海洋和大气中最常见的混乱运动，看起来似乎完全不可预测。强大的水流扭曲翻腾，形成旋转的涡流，涡流又分裂成越来越小的旋涡，直到能量最终消散。自1941年苏联数学家安德烈·科尔莫哥洛夫奠基以来，科学家一直认为这一过程遵循可预测的模式：在三维环境中，能量总是从大尺度结构向小尺度结构单向流动。然而
为何纳维斯托克斯方程的非物理解引发关注？
近两个世纪，研究流体运动的研究者都依赖纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes equations），但数学家仍对其是否贴合现实存疑。一篇将发表于《数学年刊》（Annals of Mathematics）的论文取得新突破：由普林斯顿高等研究院的达拉斯·阿尔布里顿（Dallas Albritt
OpenAI宣布攻克千禧年难题：AI证明纳维斯托克斯方程存缺陷
OpenAI宣称在数学领域取得一项“重磅突破”：其自研内部模型证明了用于描述流体运动的纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes）存在“致命缺陷”。若属实，这将是人类历史上第二次有人攻克七大“千禧年大奖难题”之一——而首次的解决者是人，这一次却是一家AI公司。“千禧年大奖难题”由克莱数学研究所于
数学突破－vs－工程现实：OpenAI－的方程证明意味着什么？
OpenAI可能声称解决了一个对许多现代技术而言至关重要、价值百万美元的数学问题，但不要指望事情会立刻发生变化——至少不会马上。本月早些时候，OpenAI声称其内部模型之一证明了纳维-斯托克斯方程在某些情形下会失效并给出无意义的答案。这些方程用于模拟流体的运动。专攻湍流问题的工程公司ReynKo首席
微纳流控发展及展望
微流控技术，称它是“颠覆性技术”丝毫不过。 自20世纪90年代以来，微流控芯片技术的出现极大促进了微型化操作和分析方法的研究进展。尽管微流控技术只经历了短短30年的发展，其已经从最初单纯的毛细管电泳的微型化技术，演变成为一种涵盖了从基础生物技术到生物医学诊断等各个领域的富有活力的工具性方法平台
AI破解数学难题正成为新风口
人工智能或许刚刚改写了数学史。据多家报道，AI 已攻克数学界六大"百万美元"公开难题之一，证明支配流体运动的纳维-斯托克斯方程在本质上存在缺陷。如果属实，这将是至少二十年来数学领域最具分量的一天。 纳维-斯托克斯方程描述的是从浴缸排水口的漩涡到厄尔尼诺横扫北美的狂风等一切流体运动。经过两个世纪的研
北京大学工学院杨越课题组揭示湍流中的纠缠涡管结构
近日，北京大学工学院杨越课题组提出了通用的涡面场构造算法，并用于识别湍流中的纠缠涡管结构及解释能量级串机理。相关成果发表于流体力学顶级期刊Journal of Fluid Mechanics（S. Xiong and Y. Yang*, Identifying the tangle of vor
科研人员构建太阳风超热电子湍流—动理学自洽耦合数值模型
太阳风电子速度分布函数由低能麦克斯韦核、各向同性超热晕和高度场向超热束流等构成。观测表明，超热束流随着日心距离的增加逐渐展宽并转化为超热晕，这一过程或源于超热电子与哨声波的波粒相互作用。近年来，描述太阳风低频湍流输运的近不可压缩磁流体力学模型得到了广泛发展，并成功通过了帕克太阳探测器等卫星观测的
科研人员构建太阳风超热电子湍流—动理学自洽耦合数值模型
太阳风电子速度分布函数由低能麦克斯韦核、各向同性超热晕和高度场向超热束流等构成。观测表明，超热束流随着日心距离的增加逐渐展宽并转化为超热晕，这一过程或源于超热电子与哨声波的波粒相互作用。近年来，描述太阳风低频湍流输运的近不可压缩磁流体力学模型得到了广泛发展，并成功通过了帕克太阳探测器等卫星观测的
人工智能是否真的破解了千禧年数学难题
流体运动看似简单，背后的方程却是数学界最著名的悬案之一。这道谜题如今似乎被人工智能解开，尽管这一成果本身也引发了激烈争议。九月八日，OpenAI 宣布在纳维-斯托克斯存在性与光滑性问题上取得突破——该问题分量极重，以至于有人为它的解答悬赏一百万美元，被视作指引整个流体力学方向的指南针之一。就在前一天
微纳3D打印技术制造微流控芯片
微流控芯片是一门在微米尺度下研究流体的处理与操控的技术，微流控技术从最初的单一功能的流体控制器件发展到了现在的多功能集成、应用非常广泛的微流控芯片技术，在分析化学、医学诊断、细胞筛选、基因分析、药物输运等领域得到了广泛应用。相比于传统方法，微流控技术具有体积小、检测速度快、试剂用量小、成本低、多
张朝阳“马拉松”推演“雨滴下落”物理原理
“我们今天致敬斯托克斯！”10月6日，《张朝阳的物理课》国庆特别节目开讲，搜狐董事局主席、物理学博士张朝阳硬核解构“雨滴为什么不伤人”背后的流体力学原理，并求解了被称为“数学史上最难方程之一”的纳维尔—斯托克斯方程。看似简单的生活问题背后，涉及到多个层级的数学和物理原理，课堂全程持续近5个小时，马拉
海洋热量和碳储存中的隐藏角色
新的研究显示，位于海洋表面以下深处的水下波浪有些高达500米，在海洋的热量和碳储存中起着关键作用。由剑桥大学、牛津大学和加州大学圣地亚哥分校领导的一个国际研究小组已经量化了大西洋中水下波浪和其他形式的湍流的影响。他们发现，目前为政府政策提供信息的气候模型未能准确反映这些水下现象的重要性。人类活动排放
微流控
微流控是一门涉及化学、流体力学、材料科学和生物医学的新兴交叉学科。微流控技术在生物检测、化学分析和乳液合成等领域都有很好的应用前景。微流控器件的设计过程中往往涉及到对多个物理过程的理解，包括流体在特定通道内的流场分布、不混溶两相流体的流动的控制、溶质在微流控通道内的输运和扩散、以及流体在电场、光场或
微流控
微流控（Microfluidics），是一种精确控制和操控微尺度流体，尤其特指亚微米结构的技术，又称其为芯片实验室(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技术。其是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于在生物、化学、
微流控
微流控是指在微尺度上精确控制和操纵流体的技术。20世纪80年代，微流控技术开始出现，最初被称为"微型全分析系统"( miniaturized totalanalysis systems, mTAS)，或者"芯片实验室"(laboratoryon a chip, LOC)，在经历了兴起与冷落的不同时期
微流控芯片模拟体内受精的模型构建
微流控芯片：又被称作芯片实验室，是将传统的化学技术和生物技术结合，并将所有基本操作单元微缩集成在一块芯片上以自动完成全过程的一项新技术，它在生物、化学、医学等领域都有巨大潜力，目前广泛运用于各行各业。输卵管：女性生殖系统的重要组成部分，体内受精及早期胚胎培养的场所，胚胎在输卵管壶腹部和峡部交界处完成
2016年国际微流控和芯片实验室学术大会在大连召开
日前，由大连海事大学、加拿大滑铁卢大学及北京国际力学中心联合举办的“2016年大连国际微流控和芯片实验室大会”在大连海事大学举行。该校“千人计划”特聘专家李冬青教授担任大会主席。此次会议是首次微流体及微全分析系统在机械工程、海洋、能源、航天以及生物医学等领域中应用方面的国际会议。会议历时3天，以
新湍流输运模型展示加热等离子体多尺度波动
由通用原子公司运行的美国能源部科学办公室所属用户设施——DIII-D国家聚变装置的研究人员，利用物理性能降低的等离子体湍流流体模型解释了托卡马克试验中意想不到的密度轮廓性质。为等离子湍流行为建模，或能帮助科学家优化诸如国际热核实验反应堆（ITER）等未来核聚变反应堆中的托卡马克性能。图片来源于网
为何OpenAI的AI“证明”纳维斯托克斯难题，数学家却看不懂？
本月初，OpenAI宣布它找到了数学界最棘手的未解难题之一——纳维-斯托克斯方程的解法，引发巨大轰动。该公司调动一万个强大的AI代理，连续八十八小时不间断地攻坚这个困扰学界已久的谜题，声势颇为浩大。然而这次宣布从一开始就充满争议，因为不少数学家指责这家公司实质上窃取了他们多年积累的原创研究成果。争议
微流控芯片技术构建多重诱导神经芯片模型
神经系统发育是一个高度动态和极其复杂的过程。建立体外仿生的组织细胞外微环境，探索和理解这些错综复杂的神经发育过程对神经科学、发育生物学及临床医学都具有极大的科学研究与应用价值。然而，目前国内外学者研究主要集中于单因素诱导的神经发育，对于多诱导因素参与的神经系统发育微环境体外构建及其技术与方法，还有待
微流控芯片技术构建多重诱导神经芯片模型
神经系统发育是一个高度动态和极其复杂的过程。建立体外仿生的组织细胞外微环境，探索和理解这些错综复杂的神经发育过程对神经科学、发育生物学及临床医学都具有极大的科学研究与应用价值。然而，目前国内外学者研究主要集中于单因素诱导的神经发育，对于多诱导因素参与的神经系统发育微环境体外构建及其技术与方法，还有待
微流控芯片
微流控是一种精确控制和操控微尺度流体，尤其特指亚微米结构的技术，是利用MEMS技术将一个大型实验室系统缩微在一个玻璃或塑料基板上，从而复制复杂的生物学和化学反应全过程，快速自动地完成实验。 微流控芯片有着强大的集成性，可以同时大量平行处理样品，具有灵敏度高、效率高、试剂消耗量低、环境污染小等特
微流控解析
目录微流控发展历史 Tip 微流控特征：在微米级尺度构造出容纳流体的通道、反应室和其它功能部件，操控微米体积的流体在微小空间中的运动过程，从而构建完整的化学或生物实验室。微流控芯片的优势及应用场景1. 技术优势2. 应用场景微流控技术介绍1. 微流控芯片的材料2. 微流控芯片制造技术3. 微流
各种湍流模型
各种湍流模型：L-VEL 和 yPlusL-VEL 和 yPlus 代数湍流模型仅基于局部流速和与最近壁面的距离来计算湍流粘度；它们不求解附加变量。这些模型求解了各处的流动，在所有七个模型中鲁棒性最好，且计算强度最低。虽然它们是精度最低的模型，但对内部流动却是很好的近似，尤其是在电子冷却应用中。Sp
中国分析测试协会微纳流控分析分会正式成立
2025年10月29日，在第十五届全国微全分析系统学术会议暨第十届全国微纳尺度生物分离分析学术会议召开期间（2025年10月29-31日，南京），中国分析测试协会微纳流控分析分会（以下简称“分会”）成立大会召开。 在会议上，主持人浙江大学方群教授介绍了分会的筹备过程。2024年12月，中国分析
微流控构筑微纳功能材料及其生物医学应用
近日，中国科学院深圳先进技术研究院医工所纳米调控研究中心副研究员杜学敏（通讯作者）及其团队成员赵启龙（第一作者）、崔欢庆（共同第一作者）和王运龙在材料领域期刊Small上发表微流控构筑微纳功能材料及其生物医学应用综述，全面总结了基于微流控技术构建形态、形貌、结构、组成乃至性能精准可调的微纳功能材
AI－疑似破解千禧年难题纳维斯托克斯，争议也随之而来
OpenAI 近日宣布，在由智能体辅助下「解决」了纳维-斯托克斯方程的存在性与光滑性难题，这是数学界最著名的未解之谜之一。纳维-斯托克斯方程描述流体如何随压力、密度与速度随时间演化，是科学与工程的一块基石。天气预报、洋流研究、飞机与涡轮设计，都离不开这组方程，其重要性怎么强调都不为过。尽管方程可追溯
2023美国工程院院士名单出炉！黄学东等多名华人当选
今日，美国工程院公布了新增院士名单，包括 106 名院士和 18 名外籍院士。当选美国国家工程院院士是工程领域专家的最高专业荣誉之一，以表彰入选者「在工程研究、实践、教育等方面做出的重大贡献」，「在新兴领域技术做出的开拓性工作和传统工程领域中的重大贡献」以及「在开发 / 实施工程教育方面的创新贡献」
微流控漫谈系列之图解液滴微流控技术
图解液滴微流控技术微液滴具有体积小、比表面积大、速度快、通量高、大小均匀、体系封闭、内部稳定等特性，在药物控释、病毒检测、颗粒材料合成、催化剂等领域中均有重要应用。微流控技术的发展为微液滴生成中实现尺寸规格、结构形貌和功能特性等的可控设计和精确操控提供了全新平台。本文还是采用以图片展示为主，结合相关