Des chercheurs dirigés par le professeur Xu Wen des Hefei Institutes of Physical Science (HFIPS) de l'Académie chinoise des sciences, avec leurs collaborateurs de l'Université médicale de Chongqing, ont récemment étudié l'influence des nanodots de carbone (CND) sur l'effet de sonoluminescence, et ils ont découvert que la couleur de la sonoluminescence induite par des ultrasons intenses pouvait passer du bleu ultraviolet dans l'eau à l'orange par la présence de CND dans l'eau.

"Il montre une couleur orange vif, " a déclaré le professeur Xu, qui dirigeait l'équipe, "et il peut même être vu à l'œil nu."

Sous l'action des ultrasons intenses focalisés, si la pression acoustique négative est supérieure au seuil de cavitation d'un liquide, la cavitation a lieu et les bulles peuvent être induites dans le liquide. Ces bulles subissent une expansion lente et un effondrement rapide. Au moment de l'effondrement de la bulle, des flashs lumineux peuvent être générés et observés, connue sous le nom de sonoluminescence. En outre, les radicaux hydroxyles jouent un rôle important dans l'effet de sonoluminescence dans l'eau.

Dans ce travail, la modulation était si forte que la couleur de la sonoluminescence pouvait être modifiée de manière significative. Les chercheurs ont mesuré les spectres de sonoluminescence et les impulsions dans l'eau ainsi que dans la solution aqueuse de CND, et examiné les changements survenus dans les CND après l'expérience de sonoluminescence.

"Grâce au couplage des liaisons à base de C sur les CND avec des radicaux hydroxyles libres générés lors des processus de cavitation et de sonoluminescence, nous avons eu la modulation, " dit Xu, "Ces résultats fournissent des preuves expérimentales pour la compréhension du mécanisme de l'effet de sonoluminescence."

D'autre part, Le traitement par ultrasons est une technique courante appliquée à la synthèse de nanomatériaux de carbone. Cette fois, les chercheurs ont découvert que les ultrasons intenses produisaient des effets physiques et chimiques sur les CND.

Physiquement, des ultrasons intenses pourraient réduire la taille et entraîner une meilleure cristallisation du noyau de carbone ainsi qu'une dispersion plus uniforme des CND. Chimiquement, Le radical hydroxyle généré par la cavitation et la sonoluminescence pourrait conduire à des réactions d'oxydation en chaîne avec les groupes fonctionnels sur les CND pour former plus de groupes carboxyle. Ces résultats sont utiles pour la conception, synthétiser et moduler les points de carbone fluorescents.