Pesquisadores liderados pelo Prof. Xu Wen dos Institutos Hefei de Ciências Físicas (HFIPS) da Academia Chinesa de Ciências, junto com seus colaboradores da Chongqing Medical University, investigou recentemente a influência dos nanopontos de carbono (CNDs) no efeito da sonoluminescência, e eles descobriram que a cor da sonoluminescência conduzida por ultrassom intenso pode ser alterada de azul ultravioleta na água para laranja pela presença de CNDs na água.

"Mostra uma cor laranja brilhante, "disse o Prof. Xu, quem liderou a equipe, "e pode até ser visto a olho nu."

Sob a ação do ultrassom intenso focalizado, se a pressão acústica negativa for maior do que o limite de cavitação de um líquido, a cavitação ocorre e as bolhas podem ser induzidas no líquido. Essas bolhas sofrem expansão lenta e colapso rápido. No momento do colapso da bolha, flashes de luz podem ser gerados e observados, que é conhecido como sonoluminescência. Além disso, os radicais hidroxila desempenham um papel importante no efeito da sonoluminescência na água.

Nesse trabalho, a modulação era tão forte que a cor da sonoluminescência podia ser alterada significativamente. Os pesquisadores mediram os espectros de sonoluminescência e pulsos em água, bem como em solução aquosa de CND, e examinou as mudanças ocorridas nos CNDs após o experimento de sonoluminescência.

"Graças ao acoplamento das ligações baseadas em C em CNDs com radicais hidroxila livres gerados durante os processos de cavitação e sonoluminescência, tínhamos a modulação, "disse Xu, "essas descobertas fornecem evidências experimentais para a compreensão do mecanismo do efeito da sonoluminescência."

Por outro lado, o tratamento ultrassônico é uma técnica comum aplicada para a síntese de nanomateriais de carbono. Desta vez, os pesquisadores descobriram que o ultrassom intenso trouxe efeitos físicos e químicos sobre os CNDs.

Fisicamente, ultra-som intenso pode reduzir o tamanho e resultar em uma melhor cristalização do núcleo de carbono junto com uma dispersão mais uniforme de CNDs. Quimicamente, O radical hidroxila gerado pela cavitação e sonoluminescência pode levar a reações de oxidação em cadeia com os grupos funcionais em CNDs para formar mais grupos carboxila. Esses resultados são úteis para projetar, sintetizar e modular os pontos fluorescentes de carbono.