近日，我院王成会教授团队在国际权威学术期刊《美国声学杂志》 (The Journal of the Acoustical Society of America) 上发表题为“Evolutionary mechanism of Y-branches in acoustic Lichtenberg figures just below the water surface”的研究成果。该研究开创性地解释了ALF (acoustic Lichtenberg figure) 末端的Y型分支的演化机制，并将帧差法和局域图像熵相结合展示了软界面对ALF内部空化泡振动行为的影响。该论文于2024年10月22日被《The Journal of the Acoustical Society of America》接收，并于2024年11月18日正式发表。我校为唯一通讯单位，我院硕士研究生雷照康为第一作者，我院王成会教授、武耀蓉讲师为共同通讯作者，该研究获得国家自然科学基金和中央高校基础研究基金等项目的支持和帮助。

超声空化在靶向药物传递，超声清洗，超声喷丸强化和超声降解等领域应用优势显著，然而由于尚存在空化机制不明晰，空化强度表征难和调控难等瓶颈问题，一定程度上迟滞了声空化应用的新发展。超声空化气泡结构具有显著的自组织特征，其形成与演化机制的研究对界面调控至关重要。在此工作中，王成会教授团队用多种图像处理方法分析了高速摄像机拍摄的ALF空化结构中的Y型分支的演化行为和结构特征，并构建了多气泡动力学方程组进行数值模拟，发现气泡间的次Bjerknes力是决定Y型分支的形貌特征和气泡运动轨迹的主要因素。基于ALF结构的图像熵分析发现空化信号包络波变化可反映气泡振动行为特性；将帧差法与局域图像熵结合发现了界面对ALF结构内部气泡振动行为的调控机制。该成果为超声空化结构的界面调控提供了重要的研究思路和理论基础。

ALF末端Y型分支的结构和演化特点

论文链接：https://doi.org/10.1121/10.0034365