Quand les bulles font du chasse-neige !

When bubbles snowplough!

Antonin Soleilhac et Rodolphe Antoine (équipe SpectroBio), en collaboration avec des collègues de Saint-Etienne, ont publié un article intitulé "High fidelity visualization of multiscale dynamics of laser-induced bubbles in liquids containing gold nanoparticles" dans la revue Scientific Reports. Cet article a fait l'objet d'une actualité de l'INSIS.
Antonin Soleilhac and Rodolphe Antoine (team SpectroBio), with colleagues from Saint-Etienne, published an article entitled "High fidelity visualization of multiscale dynamics of laser-induced bubbles in liquids containing gold nanoparticles" in the journal Scientific Reports. This work has been highlighted by INSIS

La cavitation est le processus par lequel un liquide sous une force externe se rompt violemment, laissant derrière lui un vide ou une bulle qui implose par la suite sous l'action de la pression du fluide extérieur. La cavitation a attiré des intérêts énormes notamment dans la manipulation de nanoparticules dans les liquides ou d'interaction localisée dans des environnements biologiques. Grâce à une technique d’imagerie innovante, des physiciens du laboratoire Hubert Curien à Saint-Etienne et de l’Institut Lumière Matière à Lyon ont démontré la dynamique d’expansion de microbulles générées par un faisceau laser Bessel en présence de nanoparticules métalliques et pour la première fois ont pu mettre en évidence l’effet de la capture de ses dernières à l’interface de la bulle.
Ce travail ouvre une perspective fondamentale dans la compréhension des processus induits par laser et l'hydrodynamique de la cavitation en présence de nanoparticules. Outre ces aspects fondamentaux, l’effet « chasse-neige » observé ouvre également des perspectives intéressantes pour la manipulation de bulles induites par laser dans des liquides contenant des particules et pourrait trouver des applications innovantes dans la microfluidique, l'administration de médicaments, la détection de virus et d'autres techniques utilisant des biopuces.
Cavitation is the process by which a liquid under an external force breaks violently, leaving behind a vacuum or bubble that subsequently implodes under the action of external fluid pressure. Cavitation has attracted huge interest, particularly in the manipulation of nanoparticles in liquids or localized interaction in biological environments. Thanks to an innovative imaging technique, the expansion dynamics of microbubbles generated by a Bessel laser beam in the presence of metallic nanoparticles has been explored and for the first time the effect of capturing nanoparticles at the interface of the bubble was evidenced.
This work opens a fundamental perspective in the understanding of laser-induced processes and the hydrodynamics of cavitation in the presence of nanoparticles. In addition to these fundamental aspects, the observed "snowplough" effect also opens up interesting prospects for the manipulation of laser-induced bubbles in liquids containing particles and could find innovative applications in microfluidics, drug delivery, virus detection and other techniques using biochips.
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