Por Nacho Palou — 6 de Septiembre de 2017

Laser streaming

En MIT Technology Review, Engineers Turn a Laser Beam into a Stream of Liquid

Jiming Bao de la Universidad de Houston en Texas y sus colegas de laboratorio aseguran haber descubierto un proceso completamente nuevo de optofluídica que hace posible utilizar un rayo láser para crear una corriente de líquido. La técnica tiene amplias aplicaciones en microfluídica, bioquímica, microfabricación y en cualquier proceso que dependa de la tecnología de tipo Lab on a chip.

La luz láser no suele interactuar con el agua aunque los fotones pueden "empujar" las moléculas, pero de forma demasiado débil como para crear una corriente dentro del volumen de agua hacia el que se dirige el haz de luz. Sin embargo los investigadores han conseguido precisamente eso: crear una corriente, un chorro de agua, dentro de un líquido dirigiendo hacia él un rayo láser. La corriente de líquido se mueve en la misma dirección que el haz de luz.

El “truco” usado por los investigadores está en el uso de nanopartículas de oro. Inicialmente consideraron la posibilidad de que el flujo de agua se crease debido a que las partículas de oro se calentaban y enfriaban al contacto con la luz y el agua, lo que causaba su contracción y expansión constante que a su vez provocaba ondas acústicas que empujaban el agua, creando lo que se conoce como corriente acústica.

Pero el ultrasonido por sí solo no garantiza el movimiento líquido. Así que algo más debía estar pasando. Bao y compañía dicen que el calentamiento y enfriamiento de las nanopartículas más cercanas a la pared del recipiente que contiene el agua hace que se adhieran al vidrio. Con el tiempo las nanopartículas se incrustan alrededor del punto donde el láser penetra en el líquido y esto crea una especie de nanocavidad en el vidrio.
Esa nanocavidad es la clave de este fenómeno. Debido a una maravillosa coincidencia la cavidad tiene el tamaño y la forma adecuados para dirigir las ondas de ultrasonido generadas por las nanopartículas incrustadas. En otras palabras, la cavidad se convierte en una cámara de resonancia —en un altavoz— que produce un haz de ultrasonidos. Los investigadores creen que el flujo líquido se ve impulsado por este haz de ultrasonidos concentrado y dirigido en la misma dirección que el haz de luz.

Según la publicación MIT, la posibilidad de mover líquidos a escala microscópica es clave para todo tipo de experimentos dentro de dispositivo que integran funciones de laboratorio en un único chip (Lab-on-a-chip), pero también será útil en nanofabricación e incluso en la propulsión láser. Como poco el fenómeno es curioso de narices.

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