眾所周知，水是人們賴以生存的自然資源，應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。近些年，微量水的圖案化和流動控制在材料科學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。目前，控制微量水形貌和流動的主要手段是預(yù)先加工固體通道，但由于水的無序性和流動性，精準加工水仍存在挑戰(zhàn)。針對以上問題，西安交通大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院仿生工程與生物力學(xué)研究所（BEBC）采用激光加工技術(shù)，并通過調(diào)節(jié)水的流動性和表面張力特性實現(xiàn)了“激光切水”的想法。首先，用疏水性的SiO2納米顆粒包覆在水的表面構(gòu)建了厚度為亞毫米級的水餅，隨后用激光對該水餅實施切割，成功實現(xiàn)了“激光切水”的構(gòu)想，并制造出了多種“水圖案”（圖1）。 1jHugss9|  
f/"
?(7F  
hIBW$  
包覆有疏水性SiO2納米顆粒的水餅可被激光切割的原因主要有兩個：第一，水餅表面的SiO2納米顆粒對波長為10.6微米的紅外激光的紅外激光具有較強吸收。激光照射后，SiO2納米顆粒吸收激光能量將其轉(zhuǎn)換為熱量用于水的汽化；第二，當局部的水被汽化后，水的流動會帶動表面的SiO2納米顆粒進一步將暴露的水面覆蓋，進而阻止了水的愈合過程（圖2a,b）。為闡述激光切割包裹SiO2納米顆粒水餅的物理過程，通過理論分析和數(shù)學(xué)模擬對激光切水過程中涉及到的傳熱和液體流動進行了分析，發(fā)現(xiàn)水餅的厚度是影響激光切水過程的重要因素，包括消耗的時間、所需的激光功率和加工的精度（圖2c, d）。并通過實驗探究了水的體積對水餅面積、水餅厚度對切割可行性及水餅厚度、激光掃描速度對加工精度等影響，得到了優(yōu)化后“激光切水”的實驗參數(shù)。 HN
XMM  
Dx1f<A1