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8月29日，浙(zhe)江農林(lin)(lin)大學(xue)(xue)全國重點實(shi)驗室(shi)戴朝卿(qing)教授團(tuan)隊(dui)與加州大學(xue)(xue)洛杉磯分校(xiao)賀曦敏教授團(tuan)隊(dui)合(he)作，在國際頂(ding)級學(xue)(xue)術期刊Science上發表了題為Launching by Cavitation的研(yan)究(jiu)論文。這也(ye)是浙(zhe)江農林(lin)(lin)大學(xue)(xue)學(xue)(xue)者(zhe)首次以第一完成單(dan)(dan)位(wei)和通(tong)訊作者(zhe)單(dan)(dan)位(wei)在Science雜志上發表研(yan)究(jiu)論文。
本(ben)文首次創新性地提出(chu)并驗證(zheng)了(le)一種基于空(kong)化效應的高(gao)效發射機制(zhi)，通過精確控制(zhi)液體中氣泡(pao)的劇烈(lie)潰(kui)滅過程，將(jiang)傳統上具有破壞性的空(kong)化現(xian)象轉化為可控、高(gao)效的動力源，成功實(shi)現(xian)了(le)微(wei)小(xiao)型器件的高(gao)速(su)跳躍、游泳和精準運動，在智能生物技術領域(yu)展(zhan)現(xian)出(chu)重要的應用潛力。
論文鏈接：
//www.science.org/doi/10.1126/science.adu8943
該項研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)各項性能指標較(jiao)現(xian)有技術提升2–3個(ge)數量級，重新設(she)定了(le)微尺度運動的(de)(de)(de)性能極(ji)限。該研(yan)究(jiu)不僅解決(jue)了(le)空化(hua)領(ling)域長期存在的(de)(de)(de)基礎科學問題，更建立了(le)一(yi)(yi)種全新的(de)(de)(de)微操控(kong)(kong)物理范式(shi)：實現(xian)了(le)空化(hua)行為(wei)從(cong)隨機(ji)、破(po)壞(huai)性到(dao)可控(kong)(kong)、動力性的(de)(de)(de)轉變；將空化(hua)效應成(cheng)功拓(tuo)展(zhan)(zhan)至(zhi)微尺度精(jing)準(zhun)操控(kong)(kong)領(ling)域；構(gou)建了(le)多場耦合的(de)(de)(de)理論(lun)與實驗(yan)框架；完成(cheng)了(le)從(cong)定性描述(shu)到(dao)定量預測(ce)的(de)(de)(de)跨(kua)越(yue)。這一(yi)(yi)突(tu)破(po)從(cong)基礎研(yan)究(jiu)角度極(ji)大的(de)(de)(de)推動了(le)空化(hua)物理的(de)(de)(de)發展(zhan)(zhan)，為(wei)森林食物生物制造的(de)(de)(de)智能化(hua)升級提供了(le)全新的(de)(de)(de)技術路徑與理論(lun)支撐。
同時，該研究成(cheng)(cheng)果還在理論(lun)(lun)上(shang)取得三項重(zhong)要(yao)突破：建立了光(guang)控(kong)(kong)空化(hua)的(de)定量預(yu)(yu)測模型，可準確預(yu)(yu)測不同材料(liao)與液體(ti)環境中的(de)空化(hua)閾值和(he)能量輸(shu)出(chu)(chu)；提出(chu)(chu)空化(hua)能量調控(kong)(kong)理論(lun)(lun)，通過激光(guang)強度、光(guang)斑位置(zhi)和(he)照射時間等參數(shu)的(de)精確調控(kong)(kong)，實(shi)現微牛(niu)至毫牛(niu)量級(ji)的(de)力輸(shu)出(chu)(chu)和(he)運動方向控(kong)(kong)制；發展多物理場耦合(he)數(shu)值方法，將光(guang)熱效應、相(xiang)變過程、流體(ti)動力學(xue)和(he)固體(ti)力學(xue)統一于(yu)同一框架，完成(cheng)(cheng)全過程的(de)高精度模擬。
在應用上，創新地實(shi)現(xian)空化播種酢漿(jiang)草種子、變色龍捕食(shi)過程，這(zhe)種高度的普適性為(wei)其跨領域應用提供了堅實(shi)理(li)論基(ji)礎，可(ke)為(wei)后續森林(lin)食(shi)物的種苗培育與利用提供驅動手段，為(wei)仿生智(zhi)能農(nong)林(lin)裝備(bei)提供技(ji)術和理(li)論支(zhi)撐。
浙(zhe)江(jiang)(jiang)農(nong)(nong)林(lin)大(da)(da)學(xue)森林(lin)食(shi)物資(zi)源挖掘與(yu)利(li)用全國重(zhong)點實驗室為該論(lun)文(wen)第一(yi)單(dan)位和通(tong)(tong)訊作(zuo)者(zhe)(zhe)單(dan)位。浙(zhe)江(jiang)(jiang)農(nong)(nong)林(lin)大(da)(da)學(xue)王大(da)(da)磊副教授、加(jia)州(zhou)大(da)(da)學(xue)洛(luo)杉磯分校(xiao)博士研究(jiu)生劉梓(zi)虓、浙(zhe)江(jiang)(jiang)農(nong)(nong)林(lin)大(da)(da)學(xue)光學(xue)工程(cheng)碩士研究(jiu)生趙鴻萍和秦煥奇為共同(tong)第一(yi)作(zuo)者(zhe)(zhe)，浙(zhe)江(jiang)(jiang)農(nong)(nong)林(lin)大(da)(da)學(xue)劉威(wei)副教授、安徽工業大(da)(da)學(xue)王丹副教授、浙(zhe)江(jiang)(jiang)農(nong)(nong)林(lin)大(da)(da)學(xue)周國泉教授、加(jia)州(zhou)大(da)(da)學(xue)洛(luo)杉磯分校(xiao)賀(he)曦敏教授以及浙(zhe)江(jiang)(jiang)農(nong)(nong)林(lin)大(da)(da)學(xue)戴朝卿(qing)教授為通(tong)(tong)訊作(zuo)者(zhe)(zhe)。
此研究(jiu)獲國家自然科學基(ji)金(jin)、浙(zhe)江農林大學科研發展基(ji)金(jin)項(xiang)目等多項(xiang)基(ji)金(jin)資(zi)助(zhu)。
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