8月29日，浙江農(nóng)林大學(xué)全國重點(diǎn)實驗室戴朝卿教授團(tuán)隊與加州大學(xué)洛杉磯分校賀曦敏教授團(tuán)隊合作，在國際頂級學(xué)術(shù)期刊Science上發(fā)表了題為Launching by Cavitation的研究論文。這也是浙江農(nóng)林大學(xué)學(xué)者首次以第一完成單位和通訊作者單位在Science雜志上發(fā)表研究論文。

　　本文首次創(chuàng)新性地提出并驗證了一種基于空化效應(yīng)的高效發(fā)射機(jī)制，通過精確控制液體中氣泡的劇烈潰滅過程，將傳統(tǒng)上具有破壞性的空化現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為可控、高效的動力源，成功實現(xiàn)了微小型器件的高速跳躍、游泳和精準(zhǔn)運(yùn)動，在智能生物技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出重要的應(yīng)用潛力。

　　論文鏈接：

　　https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu8943

　　該項研究的各項性能指標(biāo)較現(xiàn)有技術(shù)提升2–3個數(shù)量級，重新設(shè)定了微尺度運(yùn)動的性能極限。該研究不僅解決了空化領(lǐng)域長期存在的基礎(chǔ)科學(xué)問題，更建立了一種全新的微操控物理范式：實現(xiàn)了空化行為從隨機(jī)、破壞性到可控、動力性的轉(zhuǎn)變；將空化效應(yīng)成功拓展至微尺度精準(zhǔn)操控領(lǐng)域；構(gòu)建了多場耦合的理論與實驗框架；完成了從定性描述到定量預(yù)測的跨越。這一突破從基礎(chǔ)研究角度極大的推動了空化物理的發(fā)展，為森林食物生物制造的智能化升級提供了全新的技術(shù)路徑與理論支撐。

　　同時，該研究成果還在理論上取得三項重要突破：建立了光控空化的定量預(yù)測模型，可準(zhǔn)確預(yù)測不同材料與液體環(huán)境中的空化閾值和能量輸出；提出空化能量調(diào)控理論，通過激光強(qiáng)度、光斑位置和照射時間等參數(shù)的精確調(diào)控，實現(xiàn)微牛至毫牛量級的力輸出和運(yùn)動方向控制；發(fā)展多物理場耦合數(shù)值方法，將光熱效應(yīng)、相變過程、流體動力學(xué)和固體力學(xué)統(tǒng)一于同一框架，完成全過程的高精度模擬。

　　在應(yīng)用上，創(chuàng)新地實現(xiàn)空化播種酢漿草種子、變色龍捕食過程，這種高度的普適性為其跨領(lǐng)域應(yīng)用提供了堅實理論基礎(chǔ)，可為后續(xù)森林食物的種苗培育與利用提供驅(qū)動手段，為仿生智能農(nóng)林裝備提供技術(shù)和理論支撐。

　　浙江農(nóng)林大學(xué)森林食物資源挖掘與利用全國重點(diǎn)實驗室為該論文第一單位和通訊作者單位。浙江農(nóng)林大學(xué)王大磊副教授、加州大學(xué)洛杉磯分校博士研究生劉梓虓、浙江農(nóng)林大學(xué)光學(xué)工程碩士研究生趙鴻萍和秦?zé)ㄆ鏋楣餐谝蛔髡撸憬r(nóng)林大學(xué)劉威副教授、安徽工業(yè)大學(xué)王丹副教授、浙江農(nóng)林大學(xué)周國泉教授、加州大學(xué)洛杉磯分校賀曦敏教授以及浙江農(nóng)林大學(xué)戴朝卿教授為通訊作者。

　　此研究獲國家自然科學(xué)基金、浙江農(nóng)林大學(xué)科研發(fā)展基金項目等多項基金資助。