計算機科學學院劉靜老師在ACS Photonics發(fā)表高水平論文
作者：劉靜 編輯：柯尊韜 上傳：祝夢歡 審核：柯尊韜 發(fā)布時間：2024-11-13 瀏覽次數(shù)：
2024年11月，計算機科學學院劉靜老師在中科院一區(qū)top期刊ACS Photonics雜志發(fā)表題為Observation of Moon-like Synchronous Revolution and Rotation of Janus Microparticles Trapped in an Annular Optical Trap的論文。
該教師為中南民族大學計算機控制與先進制造技術(shù)科研團隊成員。此前已在中科院一區(qū)Opto-Electronic Advances發(fā)表論文3D Dynamic Motion of a Dielectric Micro-Sphere Within Optical Tweezers，在Micromachines發(fā)表論文Controlled Mechanical Motions of Microparticles in Optical Tweezers，在Chinese Physics B發(fā)表論文Influence of viscous force on the dynamic process of micro-sphere in optical tweezers，展現(xiàn)了在微觀尺度下精確控制粒子多樣性的運動形式。
“地月同步運動”VS“Janus-AOT”同步運動 劉靜供圖
月球-地球同步轉(zhuǎn)動備受關(guān)注，被普遍認為是潮汐鎖定效應的結(jié)果。然而，在微觀世界中，如此獨特的地月同步轉(zhuǎn)動極為罕見且難以觀測。我校計算機科學學院劉靜老師與華南理工大學李志遠教授、中央民族大學郭紅蓮教授和華南理工大學龍利博士合作，研究利用紅外激光束和錐透鏡構(gòu)成環(huán)形光阱，制備具有不對稱結(jié)構(gòu)的Janus粒子，成功捕獲并觀察到Janus粒子在環(huán)形光阱（Annular Optical Trap，AOT）中同步轉(zhuǎn)動。Janus粒子所受力和力矩與其位置和取向高度耦合，自驅(qū)動地進行平動和轉(zhuǎn)動，揭示了微觀世界中“月球效應”。
這項研究不僅豐富了對微觀粒子運動機制的理解，也為構(gòu)建自驅(qū)動、自適應和生物相容性的細胞微馬達奠定了重要基礎，有望在生物醫(yī)學、材料科學、環(huán)境監(jiān)測等領域發(fā)揮重要作用。例如，通過精確控制Janus粒子的運動軌跡和取向，開發(fā)出更加高效、靈敏的納米傳感器和藥物輸送系統(tǒng)，為人類的健康和環(huán)境保護事業(yè)貢獻力量。
此次系列相關(guān)研究成果得到了各類基金項目的資助，劉靜老師均為論文第一作者，我校均為論文第一署名單位。劉靜老師長期從事光鑷、激光加工和神經(jīng)網(wǎng)絡預測等研究，已主持國家自然科學基金1項，中央高校基本科研業(yè)務費3項，以第一作者/通訊作者發(fā)表學術(shù)論文15篇，包括ACS NANO, Opto-Electronic Advances, ACS photonics, Photonics Research等中科院一區(qū)期刊學術(shù)論文5篇。
