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记者从中国科学院合肥物质科学研究所获悉，医院固体研究员徐文研究小组与重庆医科大学超声医学工程国家重点实验室合作，利用独立开发的球聚焦声系统，开展碳纳米点对声发光效应的影响，观察碳纳米点对声发光有明显的调节作用，可使水中的蓝紫色发光调节为橙色发光，其调节效果可肉眼区分。最近在纳米级上发表了相关研究成果。

在声场的作用下，纯水等液体会空化形成气泡。在正负交替声压的驱动下，气泡缓慢膨胀，迅速坍缩并发出光脉冲，这种现象是声光。作为声学领域的重要实验现象，声能可以通过气泡积累并转化为光能。然而，学术界对声致发光机制的理解尚不完全清楚。一些研究认为，羟基自由基是纯水中声发光的关键因素，在声空化、气泡膨胀和塌陷过程中产生。碳纳米点作为一种表面化学基团丰富、表面化学活性强的纳米材料，常被用作自由基捕获体。

有鉴于此，研究人员利用碳纳米点调制声发光实验中的羟基自由基，显著改变了声发光的波长。通过声发光光谱分析、光脉冲信号时间分辨测量和超声前后碳点的物理化学特性分析，证实了碳纳米点对水声发光的影响，主要是碳纳米点与羟基自由基的耦合。

此外，超声波处理是碳纳米材料制备过程中常用的方法。研究发现，聚焦超声波可以使碳纳米点的碳核尺寸变小，碳核结晶更好，碳点分散更均匀。超声波诱导的化学效应可以氧化碳点表面的基团，形成更多的羧基。

本研究结果为深入了解声发光微机制提供了新的研究方法，有助于进一步设计和优化荧光碳点的合成、调节和应用。

(记者吴长锋)

来源： 科技日报