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我院教师在ACS Nano上刊文揭示等离子气泡产生机理

作者: 发布: 2017-01-23

       近期,我院王玉亮副教授与荷兰特温特大学以及澳大利亚皇家墨尔本大学科研人员合作,在等离子气泡产生机理方面的研究取得新进展,相关成果以第一作者和共同通讯作者身份发表于交叉科学领域权威期刊ACS Nano(影响因子13.334)。
       金、银、铂等贵金属纳米颗粒在激光照射下存在离子体效应,能够迅速的将光能转化为热能。在液下环境中,转化得到的热能迅速把水汽化,生成微米级气泡,称之为等离子气泡。等离子气泡在太阳能利用、微纳操作、医学影像增强、以及癌症诊断等方面有巨大的应用潜力,成为近年来微纳领域的热点研究方向。一直以来,研究人员普遍认为等离子气泡主要由水蒸气组成。北航美高梅官网注册开户-澳门mgm手机登录网站王玉亮副教授联合荷兰特温特大学以及澳大利亚皇家墨尔本大学的科研人员,利用超高速摄像机,在纳米金粒子结构化表面(图a)生成等离子气泡(图b)。通过观测等离子气泡产生的动态过程,在国际上首次揭示其产生机理。他们的研究表明,等离子气泡只有在产生后的大约10 ms以内主要由水汽组成(图c,Regime I)。而后,水中溶解的空气逐渐通过液气界面扩散,进入气泡中,并在随后的气泡生长环节起主要作用。这一研究结果,对其他等离子体气泡相关应用具有重要的指导意义,也为课题组下一步基于等离子体气泡的应用研究奠定了基础。
(a)纳米金粒子结构化表面;(b)利用超高速摄像机对等离子气泡进行测量和表征;
(c)等离子气泡产生及生长机理示意图
      王玉亮副教授长期从事微纳尺度的测量和控制研究工作,综合运用精密运动控制、微纳加工、微纳操纵、视觉传感等技术,在微纳米流体力学以及细胞生物力学等研究方向开展研究工作,近年来相继在Scientific Reports, Applied Physics Letters, Nanotechnology, Langmuir等知名期刊发表多篇学术论文。

论文下载链接:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.6b08229


机械人研究所
2017年1月23日
 

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