科學家首次實現用光的力量控制流體

科學家首次實現用光的力量控制流體

      北京時間3月28日消息，據國外媒體報道，一項最新研究顯示，一個科學家小組日前發現了僅依靠光的力量改變流體外形及控制流體流動的新途徑。
　　法國和美國物理學家利用激光束，生成了一股長而穩定的滑膩膩的液體，這股液體甚至比頭發絲還細。當以不同角度發揮威力時，它驅使液體變成了駝峰形狀。據認為，這是科學家首次利用激光來生成流體的總體流動。這項發現有可能使生物醫學和生物技術研究取得突破性進展，因為它提供了控制流體流過細如發絲通道的新方法。
　　這項研究結果是美國芝加哥大學從事流體研究的教授溫迪·張(Wendy Zhang)在拜訪法國波爾多大學的同行時偶然之間發現的。當時，張教授被邀請參觀波爾多大學物理實驗室，因為該校科學家吉恩-皮埃爾·德爾維勒(Jean-Pierre Delville)在完成了一項實驗后，發現了一個奇異、出人意料的結果。這項實驗涉及在強度不大的激光束照射下相同流體的行為。
　　德爾維勒做實驗的想法很簡單，就是想看看激光打開后會發生什么事情，這就好似駕車者試圖在廢棄的公路上測試動力強大的汽車的性能一樣。張教授說：“他打開了激光，接著便看到了這種令人不可思議的事情。因為他在光學研究方面擁有大量經驗，他意識到自己的發現十分奇特。”于是，張教授將這一概念帶回芝加哥，開始同本校研究生羅伯特·施羅爾(Robert Schroll)一同推敲這一奇特現象背后的理論。研究結果將于3月30日刊載于《物理評論快報》雜志上。
　　張教授說：“我想這種概念太過奇特，因為我知道液體散開時，這一過程并不涉及到這一點。”當一定的熱量讓液體開始運轉時，張教授及同事發現，熱并不是這種情況下的一個要素。相反，驅動液體活動的光的光子和粒子所產生的輕微輻射壓力才是這一概念背后真正的原因。這種輻射壓力簡直微不足道，因此一般不會被注意到，只不過波爾圖大學科學家德爾維勒實驗所采用的液體表面非常不牢固，甚至連光也能使其變形。
　　此次實驗室采用的液體是水油混合物，它們恰如其分地結合在一起，在某些條件下顯示出不同的特性。張教授在談到這種液體時說：“它基本上就是肥皂。”若想確定這種光驅動的流動能否對微流體技術(microfluidics)加以改善，尚需進行深入研究。微流體技術是一門控制流體經過比發絲還細通道的科學。（發布時間:2007-3-30）