8月29日，浙江農(nóng)林大學(xué)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室戴朝卿教授團(tuán)隊(duì)與加州大學(xué)洛杉磯分校賀曦敏教授團(tuán)隊(duì)合作，在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表了題為《空化發(fā)射》的研究論文。這也是該校學(xué)者首次以第一完成單位和通訊作者單位在《科學(xué)》雜志上發(fā)表研究論文。
本文首次創(chuàng)新性地提出并驗(yàn)證了一種基于空化效應(yīng)的高效發(fā)射機(jī)制，通過(guò)精確控制液體中氣泡的劇烈潰滅過(guò)程，將傳統(tǒng)上具有破壞性的空化現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為可控、高效的動(dòng)力源，成功實(shí)現(xiàn)了微小型器件的高速跳躍、游泳和精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，在智能生物技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出重要的應(yīng)用潛力。
該項(xiàng)研究的各項(xiàng)性能指標(biāo)較現(xiàn)有技術(shù)提升2~3個(gè)數(shù)量級(jí)，重新設(shè)定了微尺度運(yùn)動(dòng)的性能極限。該研究不僅解決了空化領(lǐng)域長(zhǎng)期存在的基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題，更建立了一種全新的微操控物理范式：實(shí)現(xiàn)了空化行為從隨機(jī)、破壞性到可控、動(dòng)力性的轉(zhuǎn)變；將空化效應(yīng)成功拓展至微尺度精準(zhǔn)操控領(lǐng)域；構(gòu)建了多場(chǎng)耦合的理論與實(shí)驗(yàn)框架；完成了從定性描述到定量預(yù)測(cè)的跨越。這一突破從基礎(chǔ)研究角度極大地推動(dòng)了空化物理的發(fā)展，為森林食物生物制造的智能化升級(jí)提供了全新的技術(shù)路徑與理論支撐。
同時(shí)，該研究成果還在理論上取得三項(xiàng)重要突破：建立了光控空化的定量預(yù)測(cè)模型，可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)不同材料與液體環(huán)境中的空化閾值和能量輸出；提出空化能量調(diào)控理論，通過(guò)激光強(qiáng)度、光斑位置和照射時(shí)間等參數(shù)的精確調(diào)控，實(shí)現(xiàn)微牛至毫牛量級(jí)的力輸出和運(yùn)動(dòng)方向控制；發(fā)展多物理場(chǎng)耦合數(shù)值方法，將光熱效應(yīng)、相變過(guò)程、流體動(dòng)力學(xué)和固體力學(xué)統(tǒng)一于同一框架，完成全過(guò)程的高精度模擬。
在應(yīng)用上，創(chuàng)新地實(shí)現(xiàn)空化播種酢漿草種子、變色龍捕食過(guò)程，這種高度的普適性為其跨領(lǐng)域應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)，可為后續(xù)森林食物的種苗培育與利用提供驅(qū)動(dòng)手段，為仿生智能農(nóng)林裝備提供技術(shù)和理論支撐。
浙江農(nóng)林大學(xué)森林食物資源挖掘與利用全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為該論文第一單位和通訊作者單位。
https://kjb.zjol.com.cn/html/2025-09/02/content_3637_1425970.htm 《科技金融時(shí)報(bào)》：2025.9.2
浙ICP備11046845號(hào)-1 浙公網(wǎng)安備33018502001115號(hào) 