气蚀的特征是在液体的低压或高温区域形成气泡配资资讯专业网，通常具有破坏性，但可以用于执行器和机器人。
2025年8月28日，浙江农林大学戴朝卿、刘威、周国泉、安徽工业大学王丹、加州大学洛杉矶分校贺曦敏共同通讯在Science在线发表题为“Launching by cavitation”的研究论文，该研究首次创新性地提出并验证了一种基于空化效应的高效发射机制，通过精确控制液体中气泡的剧烈溃灭过程，将传统上具有破坏性的空化现象转化为可控、高效的，成功实现了微小型器件的高速跳跃、游泳和精准运动，在智能生物技术领域展现出重要的应用潜力。
空化是一种高度动态和高能的液气过渡过程，其中汽泡成核、爆炸性膨胀，并在局部压降或高温下剧烈坍塌。与沸腾不同，沸腾在较长的持续时间（几到几十毫秒）内释放的能量较少，空化可以在过热状态下积累更多的能量，其高能、不稳定的性质使其能够在微秒的时间尺度上释放超快能量，产生超高压输出。气蚀在工业环境中通常被认为是破坏性的，它可以通过产生几百兆帕的压力在微秒内机械腐蚀硬质合金。然而，如果能够有效地利用其巨大的输出和超快动力学，空化可能会提高致动器、机器人和其他工程设备的性能。
大自然已经进化出巧妙的方法来利用空化作用：蕨类孢子囊利用脱水环细胞内的空化作用来触发快速弯曲，以约10 m/s的高速发射孢子。同样，螳螂虾迅速折断其附肢以诱导水动力空化，对猎物施加机械冲击——空化冲击波双重打击，力约为1500牛顿。
该研究表明，空化可以作为一种有效的发射机制。空化过程中大量能量的快速传输会产生爆发力和加速度，为发射的物体提供高动能。空化发射的跳高运动员和游泳运动员表现不错。凭借在各种设备材料、液体介质、外部刺激和操作环境中的兼容性，基于空化的发射策略可以量身定制，以满足不同应用的需求。该研究不仅解决了空化领域长期存在的基础科学问题，更建立了一种全新的微操控物理范式：实现了空化行为从随机、破坏性到可控、动力性的转变；将空化效应成功拓展至微尺度精准操控领域；构建了多场耦合的理论与实验框架；完成了从定性描述到定量预测的跨越。
参考信息：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu8943
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