Ricercatori guidati dal Prof. Xu Wen dell'Hefei Institutes of Physical Sciences (HFIPS) dell'Accademia Cinese delle Scienze, insieme ai loro collaboratori della Chongqing Medical University, ha recentemente studiato l'influenza dei nanopunti di carbonio (CND) sull'effetto della sonoluminescenza, e hanno scoperto che il colore della sonoluminescenza guidata da intensi ultrasuoni potrebbe essere alterato dal blu ultravioletto nell'acqua all'arancione dalla presenza di CND nell'acqua.

"Mostra il colore arancione brillante, " ha detto il prof. Xu, che guidava la squadra, "e può essere visto anche ad occhi nudi."

Sotto l'azione degli ultrasuoni intensi focalizzati, se la pressione acustica negativa è maggiore della soglia di cavitazione di un liquido, avviene la cavitazione e le bolle possono essere indotte nel liquido. Queste bolle subiscono una lenta espansione e un rapido collasso. Al momento del collasso della bolla, lampi di luce possono essere generati e osservati, nota come sonoluminescenza. Inoltre, i radicali idrossilici svolgono un ruolo importante nell'effetto della sonoluminescenza nell'acqua.

In questo lavoro, la modulazione era così forte che il colore della sonoluminescenza poteva essere alterato in modo significativo. I ricercatori hanno misurato gli spettri di sonoluminescenza e gli impulsi in acqua e in soluzione acquosa di CND, ed ha esaminato i cambiamenti avvenuti ai CND dopo l'esperimento di sonoluminescenza.

"Grazie all'accoppiamento dei legami a base C sui CND con radicali idrossilici liberi generati durante i processi di cavitazione e sonoluminescenza, abbiamo avuto la modulazione, " disse Xu, "questi risultati forniscono prove sperimentali per la comprensione del meccanismo dell'effetto sonoluminescenza".

D'altra parte, il trattamento ad ultrasuoni è una tecnica comune applicata per la sintesi di nanomateriali di carbonio. Questa volta, i ricercatori hanno scoperto che gli intensi ultrasuoni hanno portato effetti sia fisici che chimici sui CND.

Fisicamente, gli ultrasuoni intensi potrebbero ridurre le dimensioni e portare a una migliore cristallizzazione del nucleo di carbonio insieme a una dispersione più uniforme dei CND. chimicamente, il radicale idrossile generato dalla cavitazione e dalla sonoluminescenza potrebbe portare a reazioni di ossidazione a catena con i gruppi funzionali sui CND per formare più gruppi carbossilici. Questi risultati sono utili per la progettazione, sintetizzando e modulando i punti di carbonio fluorescenti.