Vandaag, optofluidics is een van de meest representatieve toepassingen van fotonica voor biologische/chemische analyse. Het vermogen van plasmonische structuren (bijv. colloïdaal goud en zilver nanodeeltjes, NP's) onder verlichting om warmte af te geven en vloeistofconvectie op microschaal te induceren, heeft de afgelopen twee decennia veel belangstelling getrokken. Hun grootte- en vormafhankelijke en golflengte-afstembare optische en thermische eigenschappen hebben de weg vrijgemaakt voor relevante toepassingen zoals fotothermische therapie/beeldvorming, materiële verwerking, biosensing en thermische optofluïdica om er maar een paar te noemen. In-situ vorming en bewegingscontrole van met plasmon versterkte warmtebronnen zou de weg kunnen effenen voor verdere benutting van hun functionaliteiten, vooral in optofluïdica. Echter, dit is een uitdagend multidisciplinair probleem waarbij optica, thermodynamica en hydrodynamica.

In een recent artikel gepubliceerd in Lichtwetenschap en toepassingen , Professor Jose A. Rodrigo en medewerkers van de Complutense Universiteit van Madrid, Faculteit Natuurkunde, Afdeling Optica, Spanje, hebben een techniek ontwikkeld voor het gezamenlijk beheersen van de vorming en beweging van warmtebronnen (groep van gouden NP's) evenals van de bijbehorende thermisch geïnduceerde vloeistofstromen die eromheen worden gecreëerd. De wetenschappers vatten het werkingsprincipe van hun techniek samen, "De techniek past een gestructureerde laserstraalval toe om een ​​optische voortstuwingskracht uit te oefenen over de plasmonische NP's voor hun bewegingscontrole, terwijl dezelfde laser ze tegelijkertijd opwarmt. Omdat zowel de vorm van de laserval als de optische voortstuwingskrachten gemakkelijk en onafhankelijk kunnen worden aangepast, de hete NP's kunnen optisch worden getransporteerd langs herconfigureerbare routes met gecontroleerde snelheid volgens de staande applicatie."

"Gebaseerd op dit door licht aangedreven manipulatiemechanisme op afstand, we rapporteren het eerste bewijs van thermisch geïnduceerde vloeistofstroom afkomstig van een bewegende warmtebron met gecontroleerde snelheid langs het doeltraject. Deze contactloze manipulatie van een vloeistof op microschaal zorgt voor een veelzijdige optofluïdische bediening die nieuwe functionaliteiten mogelijk maakt, bijvoorbeeld, om selectief nano-objecten en analyten te leveren aan doellocaties zoals vereist voor chemie- en biologieonderzoek. Bovendien, we hebben experimenteel aangetoond dat de ruimtelijke en temporele controle van de optische voortstuwingskracht het mogelijk maakt om de vloeistofstromen te veranderen en om de dynamische groep NP's die de warmtebron omvat in-situ te verdelen/samenvoegen. De gerapporteerde resultaten hebben fundamentele en praktische betekenis op het gebied van optische manipulatie van nanostructuren en thermische optofluïdica. Dit is een mooi voorbeeld van de synergie tussen optische manipulatie, thermoplasmonica en hydrodynamica."

De fysici stellen zich voor, "De bereikte combinatie van optisch geïnduceerde verwarming van plasmonische NP's en hun gelijktijdige programmeerbare optische transport breekt terrein voor lichte micro-robotica en, vooral, voor de creatie van toekomstige thermische optofluïdische instrumenten."