激光流：将激光束转化为液体流
流体动力学
2018-10-02 v2 应用物理
光学
摘要
将激光束转化为质量流在科学和技术上一直是一项挑战。本文报道了一种新光流体原理的发现，并展示了通过玻璃窗口的脉冲激光束产生稳态水流。为了从窗口任意点出发在纯水中沿折射激光束的相同路径产生流或流动，我们首先用Au纳米颗粒的水溶液填充玻璃比色皿。激光开启几到几十分钟后，窗口上聚焦激光光斑处会出现流动，且在胶体溶液被纯水完全替换后流动依然持续。在微观上，这种转化之所以可能，是由于底层等离激元纳米颗粒修饰的空腔，该空腔由纳米颗粒辅助激光刻蚀在玻璃上自制备，并展现出根据入射光束轮廓独特裁制的尺寸和形状。水听器信号表明，该流动是通过声流由长效超声波驱动的，该超声波由激光和空腔通过光声效应共振产生。这种通过超声波实现光驱动流动的原理，即通过将光声学与声流耦合的光声流，具有普遍性，可应用于任何液体，为光流体以及传统光声学和声流开辟了新研究和应用。
引用
@article{arxiv.1708.05852,
title = {Laser Streaming: Turning a Laser Beam into a Flow of Liquid},
author = {Yanan Wang and Qiuhui Zhang and Zhuan Zhu and Feng Lin and Jiangdong Deng and Geng Ku and Suchuan Dong and Shuo Song and Md Kamrul Alam and Dong Liu and Zhiming Wang and Jiming Bao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.05852},
year = {2018}
}