باحثون من جامعة هيوستن يستحدثون تياراً سائلاً بالليزر المنبض
٢٧ سبتمبر ٢٠١٧
المترجم : ابو طه/ عدنان احمد الحاجي
المقالة رقم ٤٢٦ لسنة ٢٠١٧
Unexpected Discovery Leads to New Theory of Liquid Streaming
UH Researchers Generate a Liquid Stream with a Pulsed Laser
كان باحثون من جامعة هيوستن يدرسون انتقال الضوء غير الخطي من خلال جسيمات ذهب نانوية معلقة في الماء عندما لاحظوا شيئا غير متوقع. يبدو أن نبض الليزر قد أجبر حركة تيار السائل في ال كُفَيْت ( أنبوب مختبر صغير من الزجاج توضع فيه العينة لاختبار محتواها في احد الاجهزة التحليلية) .
وهم يقومون بالفحص ، أدركوا شيئا أكثر تعقيدا كان شغلاً work اكثر مما كان انتقالاً للزخم momentum من فوتونات الليزر إلى السائل. وأدت ملاحظتهم إلى مبدأ السائل البصري الجديد ، كما أوضح ذلك في ورقة نشرت يوم ٢٧ سبتمبر في مجلة ساينس ادفانسيس Science Advances..
وقال جيمينغ باو، الأستاذ المساعد للهندسة الكهربائية والكمبيوتر في جامعة هيوستن والمؤلف الرئيسي للورقة: "لم يكن الأمر بهذه البساطة. "الزخم الليزري ليس قوياً بما يكفي لتنشيط الحركة".
وعادة ما يمر الضوء مباشرة من خلال الماء دون أي امتصاص او تشتت، لذلك قال باو حتى الزخم القوي من الفوتونات لن يولد التيار السائل. تبين ان جسيمات الذهب النانوية مهمة - وجد الباحثون أن الجسيمات النانوية كانت ضرورية بدايةً لإنشاء تياراً لأنها استجابت الى نبضات الليزر المركز لخلق تجويف صوتي بلاسمونيك plasmonic ، وهو الهيكل الذي وصفه باو بأنه "جفنة" تشكلت على الجدار الداخلي لل كُوفيت، ( نوع من أنبوب اختبار زجاجي)
يثار التيار السائل المتحرك بالموجات فوق الصوتية الناتجة عن تمدد وانكماش الجسيمات النانوية، والذي يحدث عندما تسخن وتبرد الجسيمات النانوية على سطح التجويف مع كل نبض ليزري.
حين يتم إنشاء التجويف، يمكن إزالة الجسيمات النانوية. وقال باو ان هذا العمل يمكن ان يصنع فى اى سائل.
هذا الاكتشاف لديه القدرة على تحسين العمل بشكل كبير في عدد من المجالات، بما في ذلك تجارب المختبر على الرقاقة lab-on-a-chip الذي يتضمن نقل سوائل، كقطرة دم على المستوى المجهري.
ويسمى التدفق بواسطة الموجة الصوتية الانسياب الصوتي والذي تم اكتشافه من قبل العالم البريطاني مايكل فاراداي في عام ١٨٣١؛ ويستخدم الآن على نطاق واسع في اجهزة السوائل المجهرية (ميكروفلويد). توليد الموجات فوق الصوتية عن طريق جسيمات الذهب النانوية، تسمى الضوئي الصوتي (فوتواكوستيك) ، وهي أيضا معروفة، وتستخدم في التصوير الطبي الحيوي.
مبدأ السائل البصري الجديد يزاوج الصوتي الضوئي مع السريان الصوتي. وكتب الباحثون: "يمكن استخدامه لتوليد تدفقات عالية السرعة داخل أي سائل بدون أي إضافات كيميائية وأجزاء ميكانيكية متحركة تبدو مرئيّة ". "يمكن التحكم في سرعة واتجاه وحجم التدفق بالليزر."
YouTube
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق