2024年11月，计算机科学学院刘静老师在中科院一区top期刊ACS Photonics杂志发表题为Observation of Moon-like Synchronous Revolution and Rotation of Janus Microparticles Trapped in an Annular Optical Trap的论文。

该教师为威尼斯wns8885556计算机控制与先进制造技术科研团队成员。此前已在中科院一区Opto-Electronic Advances发表论文3D Dynamic Motion of a Dielectric Micro-Sphere Within Optical Tweezers，在Micromachines发表论文Controlled Mechanical Motions of Microparticles in Optical Tweezers，在Chinese Physics B发表论文Influence of viscous force on the dynamic process of micro-sphere in optical tweezers，展现了在微观尺度下精确控制粒子多样性的运动形式。

“地月同步运动”VS“Janus-AOT”同步运动  刘静供图

月球-地球同步转动备受关注，被普遍认为是潮汐锁定效应的结果。然而，在微观世界中，如此独特的地月同步转动极为罕见且难以观测。威尼斯官网计算机科学学院刘静老师与华南理工大学李志远教授、中央民族大学郭红莲教授和华南理工大学龙利博士合作，研究利用红外激光束和锥透镜构成环形光阱，制备具有不对称结构的Janus粒子，成功捕获并观察到Janus粒子在环形光阱（Annular Optical Trap，AOT）中同步转动。Janus粒子所受力和力矩与其位置和取向高度耦合，自驱动地进行平动和转动，揭示了微观世界中“月球效应”。

这项研究不仅丰富了对微观粒子运动机制的理解，也为构建自驱动、自适应和生物相容性的细胞微马达奠定了重要基础，有望在生物医学、材料科学、环境监测等领域发挥重要作用。例如，通过精确控制Janus粒子的运动轨迹和取向，开发出更加高效、灵敏的纳米传感器和药物输送系统，为人类的健康和环境保护事业贡献力量。

此次系列相关研究成果得到了各类基金项目的资助，刘静老师均为论文第一作者，威尼斯官网均为论文第一署名单位。刘静老师长期从事光镊、激光加工和神经网络预测等研究，已主持国家自然科学基金1项，中央高校基本科研业务费3项，以第一作者/通讯作者发表学术论文15篇，包括ACS NANO, Opto-Electronic Advances, ACS photonics, Photonics Research等中科院一区期刊学术论文5篇。