刘政阳，博士

简介

软物质物理与流体力学领域经验丰富的博士后研究员，具备扎实的实验与计算能力。已发表 15 篇论文（包括 Nano Letters， Science Advances 和 PNAS 等高水平期刊，H 指数 7），现寻求材料研发方向的职位，以充分发挥我的实验与建模能力。

工作经历

康奈尔大学 博士后研究员 Mar. 2024 - Present

• 项目：甜菜片边缘结构形成机制研究
  • 使用 Keyence 共聚焦位移传感器 精确测量液体表面轮廓；利用 Arduino 微控制器 和步进电机搭建定制扫描仪；使用 张力计 和 振动黏度计 表征液体表面张力与黏度；使用 Python 和 ImageJ 进行数据分析与图像处理；基于 有限差分法（FDM） 在 Python 中建立薄膜松弛的数值模型。
• 项目：声驱动气泡共振清洗研究
  • 使用 Photron 高速相机 拍摄气泡动态行为；使用 MATLAB 与 Python 进行图像识别与统计分析；构建 理论模型，预测最优声频及其对气泡尺寸和流体性质的依赖性。
• 项目：真菌斑块周围的蒸汽传输通量分析
  • 搭建包含 Arduino 控制器 和湿度/温度传感器的定制环境舱；
  • 优化光照条件以提升后续图像分析中的液滴识别；使用 Python 编写液滴检测与人工修正程序；定量测量真菌诱导冷凝过程中的空间蒸汽通量分布。

ESPCI Paris PMMH & Gulliver 实验室 博士后研究员 Apr. 2021 - Jun. 2023

• 项目：活性向列液晶在微通道网络中的流动
  • 使用 Nanoscribe 3D 打印机 制备微通道网络；优化表面涂层工艺以构建活性向列液晶系统；使用 尼康共聚焦显微镜 进行图像采集；利用 PIV 和 结构张量分析 提取速度和取向场（基于 ImageJ 与 Python）；在 Python 中实现基于 有限元法（FEM） 的数值模拟。
• 项目：细菌液滴中的活性噪声研究
  • 使用 Sutter 微管拉制仪 制备流体聚焦微流控装置；使用 L3TM 三维追踪显微镜 捕捉示踪粒子轨迹；使用 Python 进行液滴检测与图像数据分析。

明尼苏达大学软物质实验室 研究助理 Sept. 2015 - Jan. 2021

• 项目：细菌悬浮液中的集体运动研究
  • 通过 基因编辑 构建光响应型细菌，实现游动速度的光控调节；使用 Python 实施 PIV、密度涨落与能谱分析；开发基于 傅里叶变换 的图像取向提取算法；开发具有图形界面的 Python GUI 工具，用于手动校正粒子追踪数据。
• 项目：几何受限下的细菌流变行为
  • 使用 软光刻技术 制备不同尺寸的微流控通道；使用自制微流控粘度计与共聚焦显微镜，同步测量流变与显微动态行为；使用 MATLAB 进行 PIV、粒子追踪与数据统计分析；构建 理论模型 解释受限几何条件下的流变变化。

清华大学软物质模拟实验室 研究助理 Sept. 2012 - Jul. 2014

• 项目：熵驱动响应性超材料的模拟研究
  • 使用DPD（耗散粒子动力学）框架（FORTRAN 编写）模拟液界面上的 Janus 粒子；在Linux HPC 环境中运行和管理模拟任务；使用 MATLAB 与 PyMOL 对模拟结果进行可视化；运用聚合物刷模型进行理论分析与解释。

教育背景

明尼苏达大学双城分校 化学工程 博士 Aug. 2015 - Jan. 2021

清华大学 高分子材料与工程 学士 Aug. 2010 - Jul. 2014

可迁移技能

• 实验技能：共聚焦显微镜、荧光显微镜、明场显微镜；表面轮廓仪；液体表面张力与黏度测量；高速摄像；Arduino 微控制器；Nanoscribe 3D 打印；表面处理工艺；微流控器件制作；基因编辑；软光刻等。
• 编程技能：Python（数据分析、图形界面开发、数值模拟）、MATLAB（图像分析）、FORTRAN（数值模拟）、Arduino 编程、Linux HPC 环境操作。
• 数值模拟技能：DPD（耗散粒子动力学）、FEM（有限元法）、FDM（有限差分法）。
• 图像分析技能：PIV（粒子图像测速）、粒子追踪、取向分析、液滴检测。
• 其他技能：理论分析、CAD 绘图、Blender 三维动画制作。

发表论文

• Lin Y.*, Liu Z.* & Jung S. (2025) Acoustic-Driven Surface Cleaning with Millimeter-Sized Bubbles at Translational Resonance. preprint.
• Fu Y., Liu Z., Tandon S., Gelfand J. & Jung S. (2025) Vortex transition and thermal mixing by pitching a perforated flexible panel. preprint.
• Liu Z., Fu Y., Maitra A., Kumar K., Chen J. & Jung S. (2025) Fringe around a Beet Slice: Wetting-induced Dimple in a Thin Liquid Film. Physical Review Fluids 10, 064004.
• Villalobos C.*, Liu Z.*, Ramos G., Goral M., Linder A., Lopez-León T., Clément E., Soto R. & Cordero M.-L.(2024) Active Bacterial Baths in Droplets. Accepted by PNAS.
• Qiao Y., Liu Z., Ma X., Keim N. C. & Cheng X. (2023) Heterogeneous Dynamics of Sheared Particle-Laden Fluid Interfaces with Janus Particle Doping. Langmuir 39(34):12032–12040.
• Ma X., Liu Z., Zeng W., Lin T., Tian X. & Cheng X.(2022) Crack patterns of drying dense bacterial suspensions Soft Matter 18(28):5239–5248.
• Qiao Y., Ma X., Liu Z., Manno MA, Keim N. C. & Cheng X.(2022) Tuning the rheology and microstructure of particle-laden fluid interfaces with Janus particles Journal of Colloid and Interface Science 618:241–247.
• Liu Z., Zeng W., Ma X. & Cheng X. (2021) Density fluctuations and energy spectra of 3D bacterial suspensions. Soft Matter 17(48):10806–10817.
• Peng Y., Liu Z. & Cheng X. (2021) Imaging the emergence of bacterial turbulence: Phase diagram and transition kinetics. Science Advances 7(17):eabd1240.
• Qiao Y., Fan C., Liu Z., Medina D., Keim N. C. & Cheng X. (2021) Miniature magnetic rod interfacial stress rheometer for general-purpose microscopes. Journal of Rheology 65(6):1103–1110.
• Liu Z.. (2021) Novel Properties and Emergent Collective Phenomena of Active Fluids. PhD thesis
• Liu Z., Zhang K. & Cheng X. (2019) Rheology of bacterial suspensions under confinement Rheologica Acta 58(8):439–451.
• Yang O.*, Peng Y.*, Liu Z., Tang C., Xu X. & Cheng X. (2016) Dynamics of ellipsoidal tracers in swimming algal suspensions. Physical Review E 94(4):042601.
• Liu Z.*, Guo R.*, Xu G., Huang Z. & Yan L.-T. (2014) Entropy-Mediated Mechanical Response of the Interfacial Nanoparticle Patterning. Nano Letters 14(12):6910–6916.
• Guo R., Liu Z., Xie X.-M. & Yan L.-T. (2013) Harnessing Dynamic Covalent Bonds in Patchy Nanoparticles: Creating Shape-Shifting Building Blocks for Rational and Responsive Self-Assembly. Journal of Physical Chemistry Letters 4(8):1221–1226.

会议展示

• Liu Z., Fu Y., Maitra A., Kumar K., Chen J. & Jung S. (2024) Fringe around a Beet Slice. APS DFD Meeting.
• Liu Z., Dore C., Tavera-Vazquez A., Lopez-Leon T. (2023) Active Nematics in Channel Networks. Workshop Defects and Self-Organization.
• Liu Z. & Clement E. (2022) Collective Motion and Reversible Jamming in a Droplet. Journées de Physique Statistique.
• Liu Z. Villalobos C., Cordero M.-L., Soto R., Lopez-Leon T., Linder A. & Clement E. (2022) Collective Bacterial Dynamics in Curved Spaces CNRS MITI.
• Liu Z., Villalobos C., Cordero M.-L., Soto R., Lopez-Leon T., Linder A. & Clement E. (2022) Bacterial Dynamics in Curved Spaces. Active and Living Matter Days.
• Liu Z., Nagendra K., Brujic J. & Clement E. (2022) Swimming in a 2D Porous Media. AMCM Summer School.
• Liu Z., Peng Y. & Cheng X. (2020) Imaging the Swarming Transition Using Light-Controlled Bacteria. APS March Meeting.
• Liu Z., Zeng W., Ma X. & Cheng X. (2020) Giant Number Fluctuations in 3D Bacterial Active Turbulence. APS DFD Meeting.
• Liu Z., Zhang K. & Cheng X. (2019) Rheology of Confined Bacterial Suspensions. SOR Meeting.
• Liu Z., Zhang K. & Cheng X. (2019) Rheology of bacterial suspensions under confinement. APS March Meeting.
• Liu Z., Zhang K. & Cheng X. (2018) Viscosity of confined bacterial suspensions SOR Meeting.
• Liu Z., Peng Y. & Cheng X. (2017) Diffusion, Viscosity and Collective Motions in Bacterial Suspensions. Georgetown Active Matter Summer School.

教学经历

• Biorobotics (2025) Teaching assistant, Cornell University.
• Senior chemical engineering lab (2019) Teaching assistant, University of Minnesota.
• Biochemical engineering (2018) Teaching assistant, University of Minnesota.
• Transport phenomena (2016) Teaching assistant, University of Minnesota.