[发明专利]一种激光诱导空化溃灭驱动的气泡内液滴封装方法

权利要求书

1.一种激光诱导空化溃灭驱动的气泡内液滴封装方法，其特征在于：

在水体中放置一块带有超疏水涂层的固体，固体表面上制备出具有图案化亲水区域的超疏水涂层用于粘附水下气泡；气泡在超疏水涂层和亲水区域边界附近形成的三相接触线使得气泡能附着在固体表面上，此时气泡的浮力，表面张力和重力三者平衡；

利用激光器聚焦在气泡上方形成等离子体击穿水体后，诱导空化气泡的产生，空化气泡产生后由于与周围水体发生的传质传热而发生溃灭；

气泡受到空化气泡溃灭产生的瞬时压力波，在气泡内部靠近空泡的一侧产生向下的射流，形成液柱，当射流液柱撞击到气泡底部时，在产生气泡射流的同一位置生成更厚的射流沿着液柱朝向气泡底部发展，自上而下增加液柱的厚度；

气泡在空泡溃灭压力场的挤压下变形，从最初的球状变成椭圆状，同时压缩射流液柱，导致射流液柱变粗；当空泡溃灭产生的瞬间高压耗散后，气泡周围的压力逐步恢复，椭圆状的气泡在表面张力的作用下，回弹成球状气泡；在回弹过程中，由于气液界面此时的连续性，射流液柱也从扁粗状向细长状回弹，液柱在重力和表面张力的作用下，回弹速度小于气泡界面的回弹速度，在靠近空泡一侧发生颈缩，并最后与气泡界面分离，形成不规则液滴；

分离后的不规则液滴在重力作用下运动到气泡底部，在表面张力作用下恢复至球状；由于固体表面的超疏水性，最终静止在气泡内部而不发生与周围水体的融合，从而完成气泡内的液滴封装。

2.根据权利要求1所述的一种激光诱导空化溃灭驱动的气泡内液滴封装方法，其特征在于：所述空化气泡发生方式还能采用电火花放电。

3.根据权利要求1所述的一种激光诱导空化溃灭驱动的气泡内液滴封装方法，其特征在于：所述空化气泡生成处位置与附着气泡之间的初始距离需保证在射流相互作用的极限距离以内。

4. 根据权利要求3所述的一种激光诱导空化溃灭驱动的气泡内液滴封装方法，其特征在于：所述的极限距离D≤3.48 R，R为空化气泡最大半径。