干黏附 regime 下的微尺度光-热-机械驱动

实现微观物体的光学操控在生命科学、凝聚态物理与物理化学的研究领域中至关重要。在非液体环境中，由于固体界面间强黏附表面力（$\sim\mu\rm N$）使微小的光驱动力（$\sim\rm pN$）显得微不足道，该任务通常被视为困难。本文通过揭示摩擦力和——接触面上表面力的平行分量——与脉冲光吸收所诱导热弹性波之间的微观相互作用机制，建立了一个基于光-热-机械效应在干摩擦表面驱动微物体的通用原理。理论上，我们预测具有 mW 级峰值功率的纳秒脉冲光吸收足以驯服 $\mu\rm N$ 级摩擦力。实验上，我们展示了由纳秒脉冲激光驱动微纤维上金片的二维螺旋运动，并揭示了运动控制的具体规律。我们的结果为未来非液体环境中微尺度驱动器的开发铺平了道路。