p Mesmo as menores bombas mecânicas têm limitações, desde as complexas técnicas de microfabricação necessárias para fazê-los até o fato de que há limites para o seu tamanho. Os pesquisadores anunciaram uma solução potencial - uma bomba microfluídica fotoacústica movida a laser, capaz de mover fluidos em qualquer direção sem partes móveis ou contatos elétricos. p O trabalho é descrito no Anais da Academia Nacional de Ciências .

p Usando uma placa de quartzo plasmônica implantada com átomos de ouro, os pesquisadores demonstraram a capacidade de mover líquidos usando um laser para gerar uma onda ultrassônica.

p "Podemos usar o laser para fazer os líquidos se moverem em qualquer direção, "disse Jiming Bao, professor associado de engenharia elétrica e da computação na Universidade de Houston e autor principal do artigo.

p O trabalho é baseado em um novo princípio optofluídico descoberto pelo laboratório de Bao e relatado em 2017. Esse trabalho explica como um laser pode ser usado para disparar um fluxo de líquido, acoplando fotoacústica com streaming acústico.

p O trabalho mais recente envolveu a fabricação de um substrato de quartzo implantado com 10 ¹⁶ átomos de ouro, ou dez mil trilhões de átomos, por centímetro quadrado e testando se um pulso de laser poderia gerar uma onda ultrassônica capaz de criar um fluxo de líquido. A placa de quartzo - do tamanho de uma unha - foi implantada com nanopartículas de ouro; quando um laser pulsado atinge a placa, as nanopartículas de ouro geram uma onda ultrassônica, que então conduz o fluido por meio de transmissão acústica.

p "Esta nova microbomba é baseada em um princípio recém-descoberto de streaming de laser fotoacústico e é simplesmente feita de uma placa de quartzo plasmonic implantada com Au [ouro], "escreveram os pesquisadores." Sob uma excitação de laser pulsado, qualquer ponto da placa pode gerar uma onda de ultrassom direcional de longa duração que impulsiona o fluido por meio de transmissão acústica. "

p O trabalho pode ter implicações práticas, de dispositivos biomédicos e distribuição de medicamentos à pesquisa microfluídica e optofluídica. Wei-Kan Chu, um físico e líder de projeto no Texas Center for Superconductivity at UH, disse que o verdadeiro valor ainda não é conhecido. “Gostaríamos de entender melhor os mecanismos disso, e isso poderia abrir algo além da nossa imaginação. "

p O dispositivo foi fabricado no laboratório de Chu; ele é um co-autor, junto com Nzumbe Epie, Xiaonan Shan e Dong Liu, tudo de UH; Shuai Yue, Feng Lin e Zhiming Wang, da Universidade de Ciência Eletrônica e Tecnologia da China; Qiuhui Zhang, da Henan University of Engineering; e Suchuan Dong, da Purdue University.

p As nanopartículas oferecem um número quase ilimitado de alvos para o laser, que pode ser direcionado com muito mais precisão do que uma microbomba mecânica, Disse Bao.

p “Os mecanismos de como e por que isso funciona ainda não estão muito claros, "Disse Chu." Precisamos entender melhor a ciência para desenvolver o potencial de suas aplicações imprevisíveis. "