

近日,电子科技年夜学基础与前沿研究院王志明教授团队于《美国科学院院刊》(PNAS)上发表题为“Gold Implanted Plasmonic Quartz Plate as a Launch Pad for Laser Driven Photoacoustic Microfluidic Pumps”的研究论文。团队经由历程金离子注入石英片,制备了一种微流控泵,实现了激光实时操控宏不雅流体运动。
基础院博士后岳帅、博士生林峰及河南工程学院张秋慧副教授为配合第一作者,电子科技年夜学基础与前沿研究院为第一作者和第一通信单元。电子科技年夜学王志明教授及美国休斯顿年夜学Jiming Bao教授为配合通信作者,相助研究单元包罗河南工程学院、美国休斯顿年夜学、美国普渡年夜学。
微泵是微流控器件的焦点,于基础研究及前沿技术上有广泛的运用。凭据事情原理,微泵重要可以分为两年夜类:机械泵及非机械泵。随着微电机体系的泛起,由阀及薄膜等运动组件组成的机械微泵替换了宏不雅尺寸的机械泵。虽然非机械微泵没有运动组件,但仍旧需要制备微细结构及电学接触来孕育发生热、电、磁及超声激励,以驱动流体。随着制备工艺的前进,微泵的性能也有所晋升。可是,于已往的几十年里,其设计及工艺原理仍旧险些没有变化。同时,基础研究的深切生长对于泵的尺寸及切确节制提出了更高的要求,传统的微电机泵的局限愈来愈较着。

图1.金离子注入石英片和该石英片于激光作用下孕育发生的束流

图2.挪动激光束孕育发生的挪动微泵及两束激光孕育发生的双微泵
于本事情中,王志明教授团队用全新的设计及事情原理制备出了一种新型的微泵。该器件没有运动组件或者电极,是以不需要微纳制备工艺。而且该泵的尺寸、数目、位置及事情时间均可以被实时地远程和法式化节制。经由历程离子注入技术于石英片中注入浓度为1016每一平方厘米的金原mksport体育-子,于使用团队以前发表于Science Advances上的光致超声、激光推动流体的原理,脉冲激光就能够实时地孕育发生连续的超声,推动流体快速流动(如图1)。因为整个石英片的外貌都被等离子层笼罩,超声波可以从其外貌的肆意点孕育发生。也就是说该石英片上的任一点就是一个微流泵(如图2)。
该器件降服了以前光致超声需要激光束于统一点孕育发生超声腔体的错误谬误。经由历程研究该微流泵暗地里的泵浦机理,摸索激光、流体及超声的相互作用,可以极年夜地推动化学、生物医学等领域的基础研究,有望将该技术推广进入到工业化运用阶段。因为光致超声的原理具备普适性,年夜量的吸光质料如碳纳米管、金纳米颗粒、石墨烯、二硫化钼、半导体聚合物及染料份子都有望用来孕育发生光致超声从而举行流体节制。该研究标志着一系列微泵的孕育发生,打开了其光流控及微流控的广泛运用。
基础与前沿研究院院长王志明教授建设的信息质料与器件团队,现有全职教授3人,和谈教授46人,单元遍布15个国家及地域。自团队建设至今,共招收来自9个国家及地域的博士后21人,现有中国籍学生30人,团队重要研究标的目的触及半导体光电器件、柔性电子学、热电质料以和质料盘算与模仿等。今朝团队已经于《Nature Co妹妹unications》《Science Advances》《Advanced Materials》《Nano Letters》《Applied Physics Letters》等期刊上发表过20余篇论文。
《美国科学院院刊》(PNAS)是世界上久负盛誉的百年综合期刊,包罗生物学、化学、物理学、数学及社会科学等领域的前沿研究事情、评述、综述、前瞻、学术会商会论文等。PNAS今朝影响因子为9.504,值患上一提的是,本次论文为非保举直接投稿。
论文链接:
PNAS:?https://www.pnas.org/content/early/2019/03/13/1818911116
净水河校区: 成都市高新区(西区)西源年夜道2006号 邮编: 611731
沙河校区: 成都市成华区设置装备部署北路二段4号 邮编: 610054
九里堤校区: 成都市金牛区九里堤西路8号 邮编: 610031
Email: xwzx@uestc.edu.cn-mksport体育-