據(jù)AzoM報(bào)道，由新加坡理工大學(xué)和墨爾本大學(xué)以及麻省理工學(xué)院組成的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新型的利用聲流體力學(xué)捕獲單亞微米顆粒的技術(shù)，可以廣泛應(yīng)用于納米和亞微米顆粒分級(jí)，前景廣闊。

流體力學(xué)和聲學(xué)結(jié)合被稱作聲流體力學(xué)，依據(jù)該理論可以實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸、快速有效處理流體中懸浮顆粒的掌控，即利用聲波所產(chǎn)生的非零平均壓力場(chǎng)，可以對(duì)懸浮在微通道中的粒子施加聲波輻射力。但是，對(duì)低于臨界粒徑的顆粒，聲波輻射力小于流體中的粘性阻力，這限制了聲流體力學(xué)所能發(fā)揮的作用。另外，雖然聲流體力學(xué)對(duì)納米顆粒的影響力已被證實(shí)，但施加力場(chǎng)需要太赫茲或G赫茲的頻率產(chǎn)生納米短波，制備小尺寸聲波換能器又稱為另一項(xiàng)挑戰(zhàn)。并且納米聲場(chǎng)下對(duì)單納米顆粒的定位捕捉還未曾實(shí)現(xiàn)過(guò)。

聲力場(chǎng)下亞微米粒子在納米腔體中被分級(jí)（圖片來(lái)源：新加坡理工大學(xué)）

研究團(tuán)隊(duì)以表面聲波（SAWs）為力場(chǎng)驅(qū)動(dòng)源，它包含一個(gè)位于微通道與聲波換能器界面處的彈性納米空腔，表面聲波在納米空腔中產(chǎn)生力場(chǎng)，力場(chǎng)則沿著通道衰減形成納米梯度。通過(guò)上述裝置形成納米級(jí)聲力場(chǎng)，可以克服顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)和噪聲，研究團(tuán)隊(duì)可以操控?cái)?shù)百萬(wàn)計(jì)的納米和亞微米尺度顆粒達(dá)成定向流動(dòng)，并捕獲在空腔中，顆粒通過(guò)表面聲波的激發(fā)和停止還被捕捉或釋放，形成一個(gè)無(wú)接觸分級(jí)系統(tǒng)。

粉體圈 編譯 YUXI