“抽刀断水” 我学者以光为“刀”切割雕刻液体

展全思梦 2025-11-03 12:58:55

“抽刀断水” 我学者以光为“刀”切割雕刻液体

“抽刀断水” 我学者以光为“刀”切割雕刻液体 字体： 小 中 大 分享到： “抽刀断水” 我学者以光为“刀”切割雕刻液体 2021-12-24 09:04:10 来源：科技日报

电子科技大学官网23日发布消息称，该校基础与前沿研究所王志明教授与团队携手，系统研究了液体表面光致形变现象，实现了液体在光热毛细作用下的宏观形变，并被切割雕刻成任意图形。相关成果发表在国际顶级科研期刊《今日材料》上。

当光线反射到物体上时，会产生压力，使物体变形。然而，为了使水面变形，往往需要峰值功率高达千瓦级的脉冲激光，而这种变形通常是观察不到的。为了使液体表面发生明显的变形，研究团队以具有较强光吸收能力的磁性液体铁磁流体为实验对象，用三束波长不同但功率相同的激光诱导表面变形。发现厚度为1 mm的磁流体在波长为532 nm、功率为1 W的连续激光照射下会发生强烈变形甚至开裂，同时激光波长越短，光吸收越强，局部热效应越明显，从而使表面变形更快。

研究小组还发现，一旦激光束与液体失去直接接触，辐射压力就会消失，磁性液体层上表面的流体从激光照射点迅速向外流动，而底部液体则向内流向光束中心。这一对流现象也证实了激光诱导的热毛细作用是液体变形过程中的主要驱动力。

实验团队的研究人员拉姆·雷蒙德(LAM Raymond)表示，实验结果表明，液体的表面凹陷程度会随着表面张力的温度系数成比例增加，液体的厚度也会增加凹陷程度。“这项成果全面分析了光诱导表面变形的基本机制，证明了通过优化液体的相关物理特性，可以对液体表面变形进行光操纵，生成各种图案，甚至可以驱动液滴。”他说。(陈科罗宏伟)

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