低压乃至真空条件下，水会发生复杂而剧烈的相变与传热过程。该过程对于能源转换和航空航天过程至关重要，但人们对此理解仍然有限。本文探究了低压环境下（~100 Pa）快速汽化诱导的水滴结冰过程及其伴随的自弹射动力学。研究发现，过冷水滴的结冰再辉过程显著加剧水的汽化，在汽液界面产生反冲动量进而压缩液滴形态，并经液-固动态相互作用和受限毛细-惯性过程转换为反弹动量，最终推动液滴弹射。基于汽-液-固相变过程中的蒸发、结冰、再辉以及液-固相互作用，解析了汽化动量和液滴动力学，成功预测了液滴弹射速度与液滴尺寸的幂次律关系以及弹射方向与结晶传播方向的线性关系，并在此基础上构建了低压环境液滴动力学行为相图，在液滴尺寸维度界定了结冰自弹射现象与其他低压触发的液滴动力学行为。本研究揭示了过冷水和低压介导的复杂相变对流体输运动力学的重要作用，为被动防冰、先进冷却和大气物理等的研究提供了新的视角[1]。

　　1. 揭示了低压结冰液滴自弹射机理，明确了汽化动量在液滴动力学中的作用。在液滴冻结过程中，复杂的液滴-基底相互作用能够重新定向汽化动量，推动液滴自发跳跃（图1，视频1）。这一过程不受表面结构所导致的局部超压（overpressure）[2,3]的影响。

　　视频1. 低压条件下液滴界面汽化结冰引发的液滴自弹射现象。液滴半径≈0.94 mm。

　　2. 解析了液滴弹射动力学与液滴尺寸、结冰动态过程以及环境压力的关系，建立了弹射速度与液滴尺寸的标CQ9电子平台 CQ9传奇度律关系（图2），揭示了成核方位对液滴弹射方向的决定性作用（图3）。

　　3）建立了低压条件下液滴行为关于液滴尺寸的相图，界定了汽化动量起主导作用的液滴尺寸范围；该尺寸范围以外，小液滴发生蒸干，大液滴出现Leidenfrost效应（图4）。

　　颜笑，重庆大学能源与动力工程学院教授。2019年博士毕业于清华大学核能与新能源技术研究院，随后在伊利诺伊大学香槟分校和香港科技大学开展博士后研究。2023年加入重庆大学工程热物理所（廖强、朱恂、陈蓉CQ9电子平台 CQ9传奇教授团队）。主要从事相变传热和反应堆热工水力研究，尤其关注相变（蒸发、冷凝、结冰）微流体及其传热学意义。近年来，以第一作者/通讯作者（含共同）身份在ACS Nano（6篇）、Nature Communications（2篇）、Annals of Nuclear Energy等期刊发表SCI论文20余篇；以共同作者身份在Nature Energy、PNAS等发表论文共60余篇。担任Nature Physics、Nature Communications、ACS Nano等20余个期刊审稿人以及Fundamental Research（国家自然科学基金委主办英文期刊）、《工程科学学报》（中国精品科技期刊）青年编委。

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