Microfluidic Pumps with Laser Streaming from Tips of Optical Fibers and Sewing Needles

微流控 激光器 材料科学 声流 光流学 制作 全息术 流动电流 光学 光电子学 纳米技术 声学 超声波传感器 物理 医学 病理 替代医学 电动现象
作者
Tian Tong,Shuai Yue,Runjia Li,Feng Lin,Di Chen,Xinxin Xing,Wei‐Kan Chu,Gangbing Song,Dong Liu,Zhiming Wang,Jiming Bao
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:10 (24) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adom.202201534
摘要

Abstract The discovery of photoacoustic laser streaming has opened up a new avenue to manipulate and drive fluids with light, but the necessity of an in situ “launch pad” has limited its utility in real‐world microfluidic applications due to both the size constraint and the complexity of fabrication. Here, it is demonstrated that 1) a versatile microfluidic pump can be materialized by using laser streaming from an optical fiber, and 2) laser streaming can be generated from a flat metal surface without any fabrication process. In the latter case, by focusing laser on the tip of a sewing needle tip, the needle can be turned into a micropump with controllable flow direction. Additionally, high‐speed imaging of the fluid motion and computational fluid dynamics simulations to confirm the photoacoustic principle of laser streaming are employed, and it is revealed that the streaming direction is determined by the direction of strongest intensity in the divergent ultrasound wavefront. Finally, the potential of laser streaming for microfluidic and optofluidic applications is demonstrated by successfully driving fluid inside a capillary tube.
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