仅通过光束, 能否让宏观物体运动? 12日, 记者从电子科技大学基础与前沿研究院获悉, 该院王志明教授团队与来自河南工程学院, 休斯顿大学, 哈佛大学等高校的合作者, 发现了一种全新的光流体学机理, 并成功利用脉冲激光在纯水中驱动持续高速的水流喷射. 相关论文已在《科学前沿》在线发表并登上首页头条.
高效地利用脉冲激光直接驱动液体流动, 一直是困扰国内外科学界一大难题. 王志明团队在发现这种全新光流体学机理的实验中, 首先在溶液中加入金纳米颗粒, 利用光声效应实现激光对液体的首次驱动; 随后将含有金纳米颗粒的液体替换成纯净水, 再次利用脉冲激光照射后, 发现其在纯水中依然可以持续, 高速地驱动水流.
为揭开这一神奇现象, 团队发现首次实验中玻璃皿内壁激光聚焦处, 会产生一个附有大量金纳米颗粒的微流体腔, 而这个如同 '火山口' 的微腔, 正是溶液替换后依然能被激光驱动的关键. '这个 '火山口' 连接了光声效应和声波驱动效应. ' 王志明说, 该微腔通过激光照射后, 在金纳米颗粒和腔体的共同作用下, 可产生定向的高频超声波, 通过声波驱动效应, 驱动分散液产生高速流动可产生超声波并驱动液体流动.
'这种全新的光流体机理, 有机地融合了光声效应和声波驱动流体效应两个基本的物理过程, 最终实现激光对液体的驱动. ' 他说, 正是在这种原理下, 一旦微腔形成, 将金纳米颗粒分散液替换为纯水或其他溶液后, 激光依然可驱动其他液体流动.
