研究发现：在水面上照射激光束，可创造出向上的喷泉

近日，休斯敦大学的科学家在一项新研究中发现，在水面上照射激光束，可创造出向上的喷泉。研究作者Jiming Bao认为，这一发现归因于马兰戈尼效应（Marangoni effect）。

由于两种表面张力不同的液体界面之间存在张力梯度，而使质量移动的现象称之为马兰戈尼效应。

马兰戈尼效应的激光诱导液体喷泉有可能影响液体或软物质的应用，例如光刻和 3D 打印、传热和传质、晶体生长和合金焊接、空间光调制以及微流体和自适应光学。

Jiming Bao受此前研究工作的启发，成功模拟了浅层液体中的向内表面凹陷。他在新研究中增加了铁磁流体的深度。铁磁流体是一种所谓的“神奇”液体， 在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性。然后，Bao 使用低功率 (<1 W) 连续波激光束产生不均匀的表面温度场，从而引发了马兰戈尼效应。

Jiming Bao认为，了解不同深度液体中明显的表面变形有助于揭示表面变形过程的动力学。因此，他改变了液体层的厚度，同时保持激光束相同。

研究团队表示，激光喷泉和从表面压痕到激光喷泉的深度相关过渡还没有研究阐明过。这是因为，没有现有的理论可以直接预测任意深度液体的变形模式。

该研究论文题为“Marangoni convection-driven laser fountains on free surfaces of liquids”，已发表在Materials Today Physics上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2542529321002194?via%3Dihub