據(jù)了解,傳統(tǒng)通過(guò)光產(chǎn)生的間接光熱效應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)驅(qū)動(dòng)液體的方式,通常只在特殊設(shè)計(jì)的微流體腔內(nèi)才可對(duì)微量液滴進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。但運(yùn)用這種全新的光流體學(xué)機(jī)理,僅使用簡(jiǎn)單且廉價(jià)的裝置,便能成功用脈沖激光在純水中實(shí)現(xiàn)持續(xù)高速的水流噴射。
“此前有觀點(diǎn)認(rèn)為,激光特別是可見(jiàn)激光的能量和動(dòng)量是不夠來(lái)驅(qū)動(dòng)宏觀物體的,但我們真的做到了。”王志明說(shuō),科學(xué)家曾通過(guò)直接光子作用的動(dòng)量傳輸或光鑷技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)納米至微米量級(jí)粒子運(yùn)動(dòng)的控制,但一直未能高效地利用脈沖激光直接驅(qū)動(dòng)宏觀液體流動(dòng)。
這項(xiàng)科研成果的第一作者、中國(guó)科學(xué)家王亞楠介紹,傳統(tǒng)利用機(jī)械裝置產(chǎn)生超聲波來(lái)推動(dòng)液體流動(dòng)的方式,無(wú)法將相關(guān)裝置有效地小型化,只能運(yùn)用在工業(yè)設(shè)備循環(huán)冷卻、超聲波洗牙等方面。
“激光驅(qū)動(dòng)流體可以實(shí)現(xiàn)微米級(jí)別到厘米級(jí)別的流體控制。”王亞楠說(shuō),這種全新的光流體學(xué)機(jī)理,可以應(yīng)用于微流體芯片、微制造、生物芯片等領(lǐng)域,下一步研究團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)對(duì)激光驅(qū)動(dòng)宏觀流體的可控性、精準(zhǔn)性進(jìn)行研究。
目前該科研成果《激光流體:把激光束轉(zhuǎn)化成液體流》已在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《Science Advances》在線發(fā)表并登上首頁(yè)頭條。
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