氣泡制造者：Swinburne的平移原子材料中心的Han Lin(左)和Jia Baohua參與了微透鏡的開發
澳大利亞，新加坡和美國的研究人員已經開發了一種新的且強大的技術，可在氧化石墨烯薄膜中產生微氣泡。斯威本科技大學的韓琳領導的團隊使用超短激光脈沖產生了高度可控的體積，曲率和位置的穩定氣泡。然后，他們使用該結構制作了近乎完美的微透鏡，以從白光產生光子射流。通過進一步的研究，他們的技術可以在其他領域看到廣泛的用途。
從噴墨打印到DNA處理，微氣泡已在各種實際應用中得到了應用。當前，它們是通過將超聲波或激光脈沖發射到諸如硅片之類的固體襯底上而產生的。但是，要使該工藝正常運行，必須將這些基材浸入液體中-導致在任意位置形成不穩定的氣泡。這使得它們不適合與許多生物和光子學應用程序集成，這些應用程序要求高度穩定的氣泡且體積和曲率可控。
Lin的團隊通過在基板上放置一層氧化石墨烯膜，從而獲得了對過程的更好控制，然后用高度聚焦的飛秒激光脈沖對其進行輻照。這觸發了化學反應，釋放出氣體，該氣體被不滲透的薄膜捕獲。通過仔細控制激光功率及其曝光區域，研究人員可以微調釋放的氣體量。這使他們可以精確控制生成的微氣泡的體積和曲率以及氣泡的位置。此外，通過增加激光功率并破壞薄膜，可以輕松消除微氣泡。
強光子射流
為了展示其氧化石墨烯微氣泡的適用性，Lin及其同事利用了它們高度均勻的表面和幾乎完美的球形曲率來制造微透鏡。它們可以聚焦一定范圍的光波長，而不會產生任何不必要的色散。他們通過使用微透鏡將寬波長范圍的白光聚焦到強烈的光子束中來證明了這種能力，然后將它們集中到一個沒有色差的焦點上。
該團隊說，與玻璃微球產生光子噴射相比，該技術具有明顯的優勢。與這種更傳統的方法相比，氧化石墨烯微氣泡的極高可調諧性意味著微colense具有任意焦距，并且對材料分散不敏感。這些屬性在包括微型實驗室芯片設備中的3D生物成像在內的應用中非常理想。最終，該團隊的發現為在各種情況下(包括成像，光譜學和傳感)應用微泡開辟了有希望的新途徑。
