加州大学河滨分校科学家们的一项新研究得出结论:两个微气泡比一个气泡更能穿透软材料。
空化气泡是微米大小的,寿命只有几分之一秒,但会导致周围介质物理性质发生强烈的局部变化,使它们成为局部表面清洁、细胞靶向以及加热或冷却的主要候选对象。
研究人员首先使用激光产生气泡,形成直接射向介质的水柱。然后比较了针对凡士林和一种广泛用于模拟人体组织的透明琼脂凝胶的单泡和双泡喷嘴。双泡过程产生了拉长、快速、聚焦的射流,当定向到琼脂凝胶时,这些射流的长度和体积都会增加。只有5次脉冲穿透1.5毫米-足以刺穿人体皮肤。这是在没有现有激光注入系统中使用的特殊微喷嘴情况下实现,在凡士林中,双泡喷射产生的穿透长度与单泡喷射相同,但破坏面积减少了45%。潜在地减少了对周围介质的热和冲击波破坏,而且距离更远,破坏程度是单泡喷射的三倍。
与之前的研究相比,使用激光诱导的双气泡布置是一个显著优势,新研究利用两个气泡异步崩塌的内在物理原理,加速穿透附近表面的射流。研究得出结论,经过进一步的研究和改进,双泡空化可以为无针应用提供微型的、无设备的替代方案。
(张安乐)