SUTD科学家牵头开发出新型声学流体技术，可分离出亚微米级粒子

声学流体学是声学与流体力学的融合，它能对流体和悬浮颗粒进行无接触、快速、有效的操纵。所施加声波可以产生一个非零时均压力场，对悬浮在微流体通道中的颗粒施加声学辐射力。然而，对于小于临界尺寸的颗粒，由于流体中的声能消散所产生的强声学流，粘性阻力支配声辐射力。因此，在使用声场进行操作和分类应用时，粒径是一个关键的限制因素，否则在传感（等离子体纳米颗粒）、生物学（小生物颗粒富集）和光学（微透镜）等领域将很有用。

虽然已经证明了声学纳米粒子的操纵，但通常需要太赫兹（太赫兹）或千兆赫兹的频率来创建纳米级的波长，其中制造特征尺寸非常小的SAW传感器是具有挑战性的。此外，在纳米声学领域中，单纳米颗粒在离散陷阱中的定位还没有得到证实。因此，迫切需要开发一种快速、精确和可扩展的方法，在声学领域使用兆赫兹（MHz）频率进行单纳米和亚微米尺度的操纵。

由新加坡理工大学（SUTD）和墨尔本大学David Collins博士领导的跨学科研究团队，与麻省理工学院的Jongyoon Han教授和SUTD的Hong Yee Low副教授合作，开发了一种新型声学流体技术，用于纳米空腔内单颗粒级大规模多级亚微米级粒子捕集。

该声学流体装置使用表面声波（SAWs）作为驱动源，并包含一个位于微流道和声学换能器接口处的弹性纳米空腔层。生成的SAW会在纳米腔中产生声学驱动的变形，并产生一个时间平均声场，沿通道产生纳米级的声力梯度。

通过利用这种独特的纳米级声学力场克服布朗运动和声学流，该团队能够操纵数百万个单独的纳米和亚微米尺度的粒子朝向纳米腔层。在SAW致动器上的纳米空穴层实现提供了离散的诱捕位置，在这些位置上，单个纳米颗粒可以通过暴露在SAW下而受到限制，并随着SAW激发的停止而释放。这是一个快速处理和无接触的诱捕系统，在亚微米和纳米级物体的分类、图形花和尺寸选择捕获方面具有广泛的应用前景。