因此出生了\"光镊\"和\"声镊\"时候

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因此出生了\"光镊\"和\"声镊\"时候

发布日期:2024-05-22 15:11    点击次数:192

因此出生了\"光镊\"和\"声镊\"时候

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激光沙画时候

近日,北京理工大学李锋阐扬聚积华南理工大学李志远阐扬与中央民族大学郭红莲阐扬终显明一种激光沙画时候。弃取该时候,激光不错在几许平时厘米的金属膜上产生振动,数秒到数十秒钟内,将数万颗微颗粒摆设成预期的图案,该商榷后果发布于《当然通信》(Nature Communications)上。

光和声息不仅不错感知宇宙,还不错操控眇小的颗粒,如细胞和生物组织,因此出生了\"光镊\"和\"声镊\"时候。克莱尼使用克莱尼板演示了声波对颗粒的排布,而阿什金则利用激光聚焦光束终了对颗粒的拿获。筹备词,\"光镊\"和\"声镊\"时候各有其优劣之处。要思充分发展非战斗操控时候,最理思的情况是偶而兼具\"光镊\"的活泼性和\"声镊\"的操控性能,酌盈注虚。

商榷东说念主员诓骗激光沙画时候见效终显明两种不同类型的沙画。第一种类型是阴文图案,通过移除线条部分的沙粒来终了;第二种类型是阳文图案,通过移除配景上的颗粒而保留线条上的颗粒来终了。在图1中不错显明地看到,激光图案中的每条弧线齐对应颗粒摆设中的黑-白-黑线条,这些线条变成了一个猪八戒的阴文沙画。

图1 阴文图案的颗粒排布。猪八戒神色的野心图案(左);由颗粒组成的猪八戒阴文沙画(右)

阳文图案的制作需要颠倒的圭臬。以图2中的木棉花图案为例,晒图机需要移除绿色区域内的颗粒,保留组成花朵轮廓的白色区域的颗粒。为了终了阳文效果,图案会动态地变化,颗粒会跟着激光的变化移动到指定位置。大致经过两分钟的处分,剩下的颗粒变成了如图2所示的木棉花阳文图案。通过料到机圭臬扫尾,还不错目田产生其它任性的图案。

图2 木棉花阳文图案。(a) 木棉花野心图像。(b) 木棉花阳文沙画最终扫尾。(c) 激色泽条在去之外部颗粒时的变化。(d) 去除木棉花外部区域颗粒的经由。(e) 激色泽条在去除里面颗粒时的变化。(f) 木棉花里面区域颗粒的图案化程度。

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论断

激光沙画时候轮廓了光镊的活泼性和声镊的纷乱驱能源,为高效、高别离率的微颗粒操控提供了一种要领,其潜在应用包括微粒拼装和袖珍机器东说念主制造等界限。商榷团队基于这项时候想象了一种袖珍3D打印原型时候,不错逐层退换经过图案化的颗粒,并将其堆叠成三维结构。此要领还可应用于液体环境,偶而终了细胞输运和旋转等操作,在生物医学界限具有遍及的应用远景。

论文信息

发布期刊 Nature Communications

发布时辰 2024年4月16日

著述标题 Programmable photoacoustic patterning of microparticles in air

(https://doi.org/10.1038/s41467-024-47631-8)

商榷团队 | 作家

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