使用疏水颗粒对水进行激光切割。免费技术图书馆新闻

使用疏水颗粒激光切割水

17.07.2023

中国材料科学领域的科学家发现了利用激光切割普通水的惊人能力。研究表明，水与疏水性二氧化硅颗粒的混合物可以在激光辐射的影响下在水表面创建各种图案，这对于微流控芯片的开发可能很重要。

激光材料加工因其精度高、速度快而广泛应用于各个行业。然而，由于表面张力阻碍了切割所需的压力，因此使用激光切割水很困难。水的流动性太强，切割起来很困难。然而，激光水切割的可能性对于生物医学、生物学、分析化学和制药领域使用的微流控芯片的开发非常重要。

西安交通大学的科学家和同事们找到了解决这个问题的方法。他们发现，在水中添加疏水性二氧化硅纳米粒子，可以使用波长为 10,6 微米的激光进行激光切割。疏水颗粒改变水的流动性及其透光性，从而确保激光辐射的有效吸收和变形。颗粒吸收的热量传递给水，导致水蒸发。周围的水与疏水颗粒一起移动，封闭切割区域。

重要的是，在受激光影响的区域，水的蒸发速率超过其补充速率。因此，为了成功切割，疏水性纳米颗粒应占总体积的 5% 左右。在实验过程中，科学家们能够以200微米以内的高切割精度创建各种形状，并利用各种液体创建通道，这是微流体技术的先决条件。创建的形状在切割后保留其结构。

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