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醫(yī)療激光新聞

高效脈沖激光驅(qū)動液體流動 或?qū)?yīng)用便攜式醫(yī)療設(shè)備

星之球科技 來源:光行天下2017-10-15 我要評論(0 )   

近日,《Science》(科學(xué))雜志的子刊《Science Advances》(科學(xué)進(jìn)展)上發(fā)表了一篇論文,科學(xué)家在現(xiàn)實(shí)條件下,實(shí)現(xiàn)了用脈沖激光在純水中驅(qū)動水流持續(xù)高速運(yùn)動。用激光...

 近日,《Science》(科學(xué))雜志的子刊《Science Advances》(科學(xué)進(jìn)展)上發(fā)表了一篇論文,科學(xué)家在現(xiàn)實(shí)條件下,實(shí)現(xiàn)了用脈沖激光在純水中驅(qū)動水流持續(xù)高速運(yùn)動。用激光驅(qū)動宏觀物質(zhì)運(yùn)動這是激光自發(fā)明以來首次實(shí)現(xiàn)用極為微弱光子直接能量或動量傳輸作用力提供的宏觀推動力。
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這一突破性成果在電子科技大學(xué)、河南工程學(xué)院、美國休斯頓大學(xué)等中外高校組成的聯(lián)合科研團(tuán)隊普通的金納米顆粒非線性光學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),由于光子能量的微弱性,在光熱效應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的間接推動力對流體屬性有極高的要求,像水這樣的透明液體要求對激發(fā)光吸收極少。
據(jù)論文主要作者王志明解釋,此次實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵其實(shí)還在于 “金納米顆粒微腔”。光聲流體效應(yīng)現(xiàn)象,其實(shí)是光聲效應(yīng)和聲波驅(qū)動效應(yīng)的結(jié)合,玻璃器皿內(nèi)壁激光聚焦處產(chǎn)生了形如火山口并附著有大量金納米顆粒的微腔。金納米顆粒在脈沖激光的照射下會經(jīng)歷快速的、周期性的體積膨脹和收縮,產(chǎn)生超聲波。而在金納米顆粒和腔體的共同作用下,定向的高頻超聲波通過聲波驅(qū)動效應(yīng),驅(qū)動分散液產(chǎn)生高速流動。王志明還說,一旦微腔形成,將金納米顆粒分散液替換為純水或其他溶液,激光也可驅(qū)動其他液體流動。
此次試驗(yàn)的成功標(biāo)志著光可以驅(qū)動宏觀物質(zhì)的運(yùn)動,這與自然界其他元素不同,激光驅(qū)動流體技術(shù)中光是可控元素,這為微米級別到厘米級別的流體激光控制帶來了可能。這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果或?qū)?yīng)用到微流體系統(tǒng)乃至可穿戴便攜式醫(yī)療設(shè)備中。

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