Onderzoekers onder leiding van Prof. Xu Wen van de Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) van de Chinese Academie van Wetenschappen, samen met hun medewerkers van de Chongqing Medical University, onlangs de invloed van koolstofnanodots (CND's) op het sonoluminescentie-effect onderzocht, en ze ontdekten dat de kleur van sonoluminescentie aangedreven door intens ultrageluid kan worden veranderd van ultraviolet-blauw in water in oranje door de aanwezigheid van CND's in water.

"Het vertoont een feloranje kleur, " zei prof. Xu, die het team leidde, "en het kan zelfs met het blote oog worden gezien."

Onder invloed van de gerichte intense echografie, als de negatieve akoestische druk groter is dan de cavitatiedrempel van een vloeistof, de cavitatie vindt plaats en de bellen kunnen in de vloeistof worden geïnduceerd. Deze bellen ondergaan een langzame expansie en snelle ineenstorting. Op het moment dat de zeepbel instort, lichtflitsen kunnen worden gegenereerd en waargenomen, die bekend staat als de sonoluminescentie. In aanvulling, hydroxylradicalen spelen een belangrijke rol bij het sonoluminescentie-effect in water.

In dit werk, de modulatie was zo sterk dat de kleur van sonoluminescentie aanzienlijk kon worden veranderd. De onderzoekers maten de sonoluminescentiespectra en pulsen in water en in waterige CND-oplossing, en onderzocht de veranderingen die plaatsvonden in CND's na een sonoluminescentie-experiment.

"Dankzij de koppeling van de C-gebaseerde bindingen op CND's met vrije hydroxylradicalen die worden gegenereerd tijdens de cavitatie- en sonoluminescentieprocessen, we hadden de modulatie, " zei Xu, "deze bevindingen leveren experimenteel bewijs voor het begrip van het mechanisme van het sonoluminescentie-effect."

Anderzijds, ultrasone behandeling is een veelgebruikte techniek die wordt toegepast voor de synthese van koolstofnanomaterialen. Deze keer, de onderzoekers ontdekten dat de intense echografie zowel fysieke als chemische effecten op CND's had.

fysiek, intens ultrageluid zou de grootte kunnen verkleinen en resulteren in een betere kristallisatie van de koolstofkern, samen met een meer uniforme dispersie van CND's. chemisch, hydroxylradicaal gegenereerd door de cavitatie en sonoluminescentie zou kunnen leiden tot ketenachtige oxidatiereacties met de functionele groepen op CND's om meer carboxylgroepen te vormen. Deze resultaten zijn nuttig voor het ontwerpen, het synthetiseren en moduleren van de fluorescerende koolstofstippen.