Investigadores dirigidos por el profesor Xu Wen de los Institutos de Ciencias Físicas de Hefei (HFIPS) de la Academia de Ciencias de China, junto con sus colaboradores de la Universidad Médica de Chongqing, investigó recientemente la influencia de los nanodots de carbono (CND) en el efecto de sonoluminiscencia, y encontraron que el color de la sonoluminiscencia impulsada por los ultrasonidos intensos podría alterarse de azul ultravioleta en el agua a naranja por la presencia de CND en el agua.

"Muestra un color naranja brillante, "dijo el profesor Xu, quien lideró el equipo, "e incluso se puede ver a simple vista".

Bajo la acción del ultrasonido intenso enfocado, si la presión acústica negativa es mayor que el umbral de cavitación de un líquido, tiene lugar la cavitación y las burbujas pueden inducirse en el líquido. Estas burbujas experimentan una expansión lenta y un colapso rápido. En el momento del colapso de la burbuja, se pueden generar y observar destellos de luz, que se conoce como la sonoluminiscencia. Además, Los radicales hidroxilo juegan un papel importante en el efecto de sonoluminiscencia en el agua.

En este trabajo, la modulación fue tan fuerte que el color de la sonoluminiscencia se pudo alterar significativamente. Los investigadores midieron los espectros de sonoluminiscencia y los pulsos en agua, así como en una solución acuosa de CND. y examinó los cambios que tuvieron lugar en las CND después del experimento de sonoluminiscencia.

"Gracias al acoplamiento de los enlaces basados ​​en C de los CND con los radicales hidroxilo libres generados durante los procesos de cavitación y sonoluminiscencia, teníamos la modulación, "dijo Xu, "Estos hallazgos proporcionan evidencia experimental para la comprensión del mecanismo del efecto de sonoluminiscencia".

Por otra parte, El tratamiento ultrasónico es una técnica común aplicada para la síntesis de nanomateriales de carbono. Esta vez, los investigadores encontraron que el ultrasonido intenso provocaba efectos tanto físicos como químicos en las ECN.

Físicamente, los ultrasonidos intensos podrían reducir el tamaño y dar como resultado una mejor cristalización del núcleo de carbono junto con una dispersión más uniforme de los CND. Químicamente, El radical hidroxilo generado por la cavitación y la sonoluminiscencia podría conducir a reacciones de oxidación en cadena con los grupos funcionales en los CND para formar más grupos carboxilo. Estos resultados son útiles para diseñar, sintetizar y modular los puntos de carbono fluorescentes.