僅通過光束，能否讓宏觀物體運動？電子科技大學(xué)基礎(chǔ)與前沿研究院王志明教授團隊12日在成都宣布，該團隊與美國休斯頓大學(xué)、美國哈佛大學(xué)等國內(nèi)外高校的合作者提出一種全新的光流體學(xué)機理，成功攻克激光驅(qū)動宏觀流體運動這一科學(xué)技術(shù)難題。
據(jù)了解，傳統(tǒng)通過光產(chǎn)生的間接光熱效應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)驅(qū)動液體的方式，通常只在特殊設(shè)計的微流體腔內(nèi)才可對微量液滴進(jìn)行驅(qū)動。但運用這種全新的光流體學(xué)機理，僅使用簡單且廉價的裝置，便能成功用脈沖激光在純水中實現(xiàn)持續(xù)高速的水流噴射。
“此前有觀點認(rèn)為，激光特別是可見激光的能量和動量是不夠來驅(qū)動宏觀物體的，但我們真的做到了。”王志明說，科學(xué)家曾通過直接光子作用的動量傳輸或光鑷技術(shù)，實現(xiàn)對納米至微米量級粒子運動的控制，但一直未能高效地利用脈沖激光直接驅(qū)動宏觀液體流動。
這項科研成果的第一作者、中國科學(xué)家王亞楠介紹，傳統(tǒng)利用機械裝置產(chǎn)生超聲波來推動液體流動的方式，無法將相關(guān)裝置有效地小型化，只能運用在工業(yè)設(shè)備循環(huán)冷卻、超聲波洗牙等方面。
“激光驅(qū)動流體可以實現(xiàn)微米級別到厘米級別的流體控制。”王亞楠說，這種全新的光流體學(xué)機理，可以應(yīng)用于微流體芯片、微制造、生物芯片等領(lǐng)域，下一步研究團隊將繼續(xù)對激光驅(qū)動宏觀流體的可控性、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》已在國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Science Advances》在線發(fā)表并登上首頁頭條。
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