摘要：新加坡南洋理工大學(xué)（Nanyang Technological University）利用3D打印技術(shù)激光激發(fā)-可控超聲波變頻器，該變頻器是一組能夠?qū)⒓す廪D(zhuǎn)換成高聚超聲波的鏡組，利用激光控制超聲波實(shí)現(xiàn)細(xì)胞級(jí)微觀物體的精細(xì)操作，南大教授克勞斯戴德·歐(Claus-Dieter Ohl)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)利用3D技術(shù)研發(fā)出了能實(shí)現(xiàn)更精確操作的此類變頻器。
傳統(tǒng)的此類變頻器，激光束脈沖射向有一層碳納米管涂層薄膜的玻璃鏡組，激光束傳來的熱量能夠激發(fā)涂層迅速形變，引發(fā)精密振動(dòng)形成超聲波。但傳統(tǒng)工藝的玻璃鏡組只能以有限的形狀定制，這讓超聲波束僅能集中于單點(diǎn)-就像放大鏡聚焦陽光一樣，這樣應(yīng)用就十分有限。
而歐教授的團(tuán)隊(duì)采用了3D打印技術(shù)制作了新的聚合物鏡組，這就能夠使得新鏡組的形狀能夠按任意要求定制。這樣，就能夠讓激光激發(fā)的超聲波在同時(shí)生成多個(gè)聚焦點(diǎn)，或者能夠讓超聲波做到按順序在不同時(shí)間于不同定點(diǎn)生成。這樣就極大地提高了可控性和靈活性，能夠高效地為操控微觀物體，聚合物材料也遠(yuǎn)比玻璃的成本低廉。比如圖演示的2立方厘米的概念原型變頻器其制作成本僅為2美元。
該研究論文已經(jīng)發(fā)表于近期發(fā)行的學(xué)術(shù)期刊《應(yīng)用物理通信》，該技術(shù)有望應(yīng)用于顯微外科手術(shù)、 材料分析、微流體元件的液體精細(xì)控制等領(lǐng)域。
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