General

Los científicos ahora pueden transformar láseres en líquidos


Los científicos han hecho un descubrimiento sorprendente que permite que los láseres creen chorros de chorro dentro de un líquido. El proceso denominado "transmisión láser" es un fenómeno observable de láseres y fluidos. Los ingenieros de la Universidad de Houston han descubierto que los láseres altamente enfocados pueden transferir su impulso y crear una corriente de líquido.

Por lo general, la luz pasa a través del agua sin ningún efecto sobre el líquido. Pero este nuevo proceso obliga al láser a interactuar con otro medio que luego le permite "empujar" el líquido creando una corriente.

El investigador principal, Jiming Bao, escribió en la investigación publicada: "Transformar un rayo láser en un flujo másico ha sido un desafío tanto científica como tecnológicamente. Aquí informamos sobre el descubrimiento de un nuevo principio de optofluidos y demostramos la generación de un flujo de agua en estado estable por un rayo láser pulsado a través de una ventana de vidrio ".

Bao y sus colegas investigadores utilizaron nanopartículas de oro para ayudar al láser a empujar el líquido. Para demostrar la nueva capacidad de los láseres, hicieron brillar una luz verde pulsada en un recipiente de pared de vidrio de líquidos. Pronto se puede ver el movimiento del agua dentro del recipiente. Una corriente de líquido fluye en la misma dirección que el láser. "Los flujos aparecen como análogos líquidos de los rayos láser y se mueven en las mismas direcciones de los rayos refractados como si fueran impulsados ​​directamente por fotones de rayos láser. A este fenómeno lo llamamos transmisión láser", escribieron los científicos.

El proceso funciona porque las nanopartículas pueden absorber la luz verde cuando resuena cerca de la frecuencia de los electrones. Las partículas se calientan y luego se enfrían con cada pulso del láser. Cada cambio de temperatura genera una onda acústica, que a su vez empuja el líquido hacia adelante. Pero este fenómeno llamado "transmisión acústica" se conoce desde hace algún tiempo. Sin embargo, no garantiza la transmisión de líquidos. Así que los científicos presionaron para obtener una respuesta más clara. Descubrieron que el calentamiento y enfriamiento de las nanopartículas cerca de la pared del contenedor hacía que se unieran al vidrio. Entonces, durante un período de tiempo, las nanopartículas de oro se incrustaron alrededor del punto de entrada de luz en la pared del contenedor. Esta corteza creó una especie de nanocavidad. Esto, a su vez, actúa como una especie de altavoz para la luz, lo que le permite enfocarse en un punto en el que siempre se genera la corriente.

El emocionante descubrimiento tiene una amplia gama de aplicaciones importantes. Un área que se beneficiará más es la tecnología de 'laboratorio en un chip'. Esta área emergente ve pequeños chips biosensores de chip que contienen múltiples funciones que normalmente requerirían un laboratorio para analizar e interpretar. El nuevo dispositivo se puede usar en una pieza de tecnología portátil y analizar el sudor o la sangre para detectar múltiples biomarcadores relacionados con varias enfermedades. Ser capaz de mover líquidos a escala microscópica es crucial para la fabricación de tales dispositivos. La tecnología también podría aplicarse en nanofabricación y propulsión láser. Bao y sus coautores explican en su artículo, "La transmisión láser encontrará aplicaciones en dispositivos controlados o activados ópticamente, como microfluidos, propulsión láser, cirugía y limpieza láser, transporte masivo o mezcla, por nombrar solo algunos".


Ver el vídeo: Comunicación celular interna y externa a través de cristales líquidos, por la Dra. Esther del Río (Julio 2021).