計算機科學學院劉靜教師在iScience發表高水平論文
作者：劉靜 編輯：田微 上傳：祝夢歡 審核：柯尊韜 發布時間：2025-02-27 瀏覽次數：
2月21日，計算機科學學院劉靜教師在中科院二區期刊iScience雜志發表題為Ultra-thin rapeseed oil-assisted femtosecond laser etching on quartz glass microgrooves的高水平論文（論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004225001816）。該論文受到了國家自然科學基金和中南民族大學學術創新團隊經費項目資助。劉靜老師為第一作者，中南民族大學為第一署名單位。
該教師從屬中南民族大學計算機控制與先進制造技術科研團隊。此前已在 J. Appl. Phys.發表論文Modeling and experiment of femtosecond laser processing of micro-holes arrays in quartz，在Micromachines發表論文Prediction of Femtosecond Laser Etching Parameters Based on a Backpropagation Neural Network with Grey Wolf Optimization Algorithm，在《光學學報》發表論文飛秒激光在石英玻璃表面刻蝕微槽的研究，在《激光與光電子進展》發表論文飛秒激光刻蝕透射式石英玻璃光柵的工藝研究，展現了在微尺度下激光刻蝕脆性石英玻璃材料的物理機制和實驗研究。
菜籽油輔助飛秒激光蝕刻石英玻璃 劉靜供圖
飛秒激光微加工技術以其高精度和低熱效應的優勢，已成為微通道、微孔和芯片實驗室等領域的重要加工手段。然而，激光加工過程中產生的重鑄層、剝蝕碎片再沉積、相變和裂紋等問題，一直是制約加工質量提升的瓶頸。液體輔助激光蝕刻技術雖然能夠有效減少熱影響區和局部機械應力，但傳統水基液體在加工過程中會產生大量氣泡，導致能量利用效率低下和表面質量差。
水/菜籽油輔助飛秒激光蝕刻石英玻璃示意圖和實驗過程圖 劉靜供圖
該團隊創新性地引入超薄菜籽油輔助飛秒激光蝕刻技術，利用菜籽油的高粘度特性，通過氣泡融合效應減少氣泡對加工區域的干擾，并借助微射流及時排出底部碎片。研究團隊發現，與空氣環境相比，菜籽油中達到石英玻璃損傷閾值所需的激光強度低于空氣環境；此外，菜籽油能夠有效降低石英玻璃表面的溫度梯度，減少微裂紋的產生。在相同的激光脈沖能量、掃描速度和掃描次數條件下，菜籽油輔助激光蝕刻不僅提高了石英玻璃微槽的表面質量，還降低了石英玻璃的損傷閾值，同時減少了表面溫度梯度，展現出巨大的應用潛力。
劉靜教師長期從事光鑷、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17篇，包括中科院一區期刊學術論文5篇。
