Forskare under ledning av prof. Xu Wen från Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) vid den kinesiska vetenskapsakademin, tillsammans med sina medarbetare från Chongqing Medical University, nyligen undersökt inverkan av kolnanodoter (CND) på sonoluminescenseffekt, och de fann att färgen på sonoluminescens som drivs av intensivt ultraljud kunde ändras från ultraviolett-blått i vatten till orange genom närvaron av CND i vatten.

"Den visar en ljus orange färg, " sade prof. Xu, som ledde laget, "och det kan till och med ses med blotta ögonen."

Under verkan av det fokuserade intensiva ultraljudet, om det negativa akustiska trycket är större än kavitationströskeln för en vätska, kavitationen sker och bubblorna kan induceras i vätskan. Dessa bubblor genomgår långsam expansion och snabb kollaps. I ögonblicket av bubblan kollaps, ljusblixtar kan genereras och observeras, som är känd som sonoluminescens. Dessutom, Hydroxylradikaler spelar en viktig roll i sonoluminescenseffekten i vatten.

I det här arbetet, moduleringen var så stark att färgen på sonoluminescensen kunde ändras avsevärt. Forskarna mätte sonoluminescensspektra och pulser i vatten såväl som i CND vattenlösning, och undersökte förändringarna som ägde rum i CND efter sonoluminescensexperiment.

"Tack vare kopplingen av de C-baserade bindningarna på CND med fria hydroxylradikaler som genereras under kavitations- och sonoluminescensprocesserna, vi hade moduleringen, sa Xu, "dessa fynd ger experimentella bevis för förståelsen av mekanismen för sonoluminescenseffekten."

Å andra sidan, ultraljudsbehandling är en vanlig teknik som används för syntes av kolnanomaterial. Den här gången, forskarna fann att det intensiva ultraljudet medförde både fysiska och kemiska effekter på CND.

Fysiskt, intensivt ultraljud kan minska storleken och resultera i en bättre kristallisering av kolkärnan tillsammans med en mer enhetlig spridning av CND. Kemiskt, Hydroxylradikal som genereras av kavitationen och sonoluminescensen kan leda till kedjeliknande oxidationsreaktioner med de funktionella grupperna på CND för att bilda fler karboxylgrupper. Dessa resultat är användbara för att utforma, syntetisera och modulera de fluorescerande kolprickarna.