計算機科學學院劉靜老師在ACS Photonics發表高水平論文
作者：劉靜 編輯：柯尊韜 上傳：祝夢歡 審核：柯尊韜 發布時間：2024-11-13 瀏覽次數：
2024年11月，計算機科學學院劉靜老師在中科院一區top期刊ACS Photonics雜志發表題為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科研團隊成員。此前已在中科院一區Opto-Electronic Advances發表論文3D Dynamic Motion of a Dielectric Micro-Sphere Within Optical Tweezers，在Micromachines發表論文Controlled Mechanical Motions of Microparticles in Optical Tweezers，在Chinese Physics B發表論文Influence of viscous force on the dynamic process of micro-sphere in optical tweezers，展現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-地球同步轉動備受關注，被普遍認為是潮汐鎖定效應的結果。然而，在微觀世界中，如此獨特的地月同步轉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成環形光阱，制備具有不對稱結構的Janus粒子，成功捕獲并觀察到Janus粒子在環形光阱（Annular Optical Trap，AOT）中同步轉動。Janus粒子所受力和力矩與其位置和取向高度耦合，自驅動地進行平動和轉動，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，也為構建自驅動、自適應和生物相容性的細胞微馬達奠定了重要基礎，有望在生物醫學、材料科學、環境監測等領域發揮重要作用。例如，通過精確控制Janus粒子的運動軌跡和取向，開發出更加高效、靈敏的納米傳感器和藥物輸送系統，為人類的健康和環境保護事業貢獻力量。
此次系列相關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、激光加工和神經網絡預測等研究，已主持國家自然科學基金1項，中央高校基本科研業務費3項，以第一作者/通訊作者發表學術論文15篇，包括ACS NANO, Opto-Electronic Advances, ACS photonics, Photonics Research等中科院一區期刊學術論文5篇。
