而近期，電子科技大學基礎與(yu) 前沿研究院王誌明教授團隊與(yu) 來自河南工程學院、美國休斯頓大學、美國哈佛大學、美國普渡大學等國內(nei) 外高校的合作者提出了一種全新的光流體(ti) 學機理，並成功地用脈衝(chong) 激光在純水中實現持續高速的水流噴射。該方法僅(jin) 需使用簡單且廉價(jia) 的裝置，即可實現激光對流體(ti) 的高效驅動，成功地克服了激光驅動宏觀流體(ti) 運動這一科學技術難題。該工作被選作首頁頭條文章在Science 子刊《Science Advances》官網報道，文章標題為(wei) “Laser streaming: Turning a laser beam into a flow of liquid”（ 激光流體(ti) ：把激光束轉化成液體(ti) 流）。該論文的預印本一經發布在網絡論文平台上，馬上受到數十家國際知名科技媒體(ti) 爭(zheng) 相報道。

據介紹，該技術就是利用激光及相關(guan) 裝置產(chan) 生超聲波，超聲波再對液體(ti) 進行驅動。激光聚焦在裝有金納米顆粒水分散液的玻璃容器內(nei) 側(ce) ，玻璃容器內(nei) 壁激光聚焦處產(chan) 生了形如火山口並附著有大量金納米顆粒的微腔。該微腔在脈衝(chong) 激光照射下可產(chan) 生超聲波並驅動液體(ti) 流動。

研究團隊通過對以上實驗現象的研究，提出了一種全新的光流體(ti) 機理，該機理包含了兩(liang) 個(ge) 基本的物理過程——光聲效應和聲波驅動流體(ti) 效應。這裏，金納米顆粒附著的微腔是連接光聲效應和聲波驅動效應的關(guan) 鍵。金納米顆粒在脈衝(chong) 激光的照射下會(hui) 經曆快速的、周期性的體(ti) 積膨脹和收縮，從(cong) 而產(chan) 生超聲波（光聲效應）。而在金納米顆粒和腔體(ti) 的共同作用下，定向的高頻超聲波通過聲波驅動效應，驅動分散液產(chan) 生高速流動。更值得注意的是，一旦微腔形成，將金納米顆粒分散液替換為(wei) 純水或其他溶液，激光亦可驅動其他液體(ti) 流動。

超聲驅動液體(ti) 流動其實距離我們(men) 生活並不遙遠，從(cong) 工業(ye) 設備的循環冷卻，到超聲洗牙和牙齦疾病的根管治療，再到實驗室模擬生物化學反應的微流體(ti) 芯片，都需要定向驅動的高速水流。研究團隊相關(guan) 負責人介紹，和傳(chuan) 統的利用機械裝置產(chan) 生超聲波來推動液體(ti) 流動的方式不同，激光驅動流體(ti) 提供了一種全新的、簡單廉價(jia) 的驅動流體(ti) 的方式。該技術可以實現微米級別到厘米級別的流體(ti) 控製，在微流體(ti) 係統乃至可穿戴便攜式醫療設備中得到廣泛應用。激光驅動流體(ti) 的創新的實驗發現為(wei) 微流體(ti) 係統設計提供了新的驅動方式，促進了新型微流體(ti) 係統的開發，為(wei) 我國微流體(ti) 技術研究追趕世界先進水平起到推動作用。