De flesta vätskor är i suspension. Partiklar för små för att se med blotta ögat virvlar överallt när tyngdkraften och temperaturförändringar förflyttar dem. Att hålla vätskor från att separera kan vara ett besvär för de livsmedel vi köper i snabbköpet, men också för läkemedelsindustrin som vill förlänga medicinens hållbarhet så länge som möjligt.

Separerande flytande blandningar kan också användas för att bli av med föroreningar, eller för att samla näringsämnen, som att skopa ett lager grädde från toppen av mjölken. Att förstå arten av blandnings- och avblandningsförfarandet i komplexa vätskor är viktigt för praktiska tillämpningar på jorden, samt bearbetning av vätskor i avsaknad av gravitation när mänskligheten utforskar solsystemet.

För att förstå processen mer i detalj, ESA har startat projektet Technologies for Non-Equilibrium Systems (TechNES) i samarbete med Tysklandbaserade NanoTemper Technologies.

Ett internationellt forskargrupp, samordnas av universitetet i Milano i Italien, kommer att arbeta med NanoTemper Technologies för att undersöka beteendet hos komplexa vätskor i rymden, med fokus på att utveckla ny teknik för farmaceutiska och biomedicinska områden.

Projektet bygger på över två decenniers erfarenhet av att studera vätskor på ESA:s tyngdkraftsforskningsplattformar som Foton M3 -kapseln och den internationella rymdstationen. Forskargrupper från University of Milan, University of Pau och Adour -regionen i Frankrike, universitetet i Bayreuth, Tyskland, och Complutense University of Madrid, Spanien utvecklar nya experiment som en del av TechNES som ska köras på den internationella rymdstationen.

Suspenderade vätskor

Vätskorna av intresse är suspensioner av kolloider, polymerlösningar och proteinlösningar. Dessa är vätskor med små partiklar suspenderade i dem. Många vätskor kan betraktas som kolloider, från mjölk till olja. Aldrig i vila, komponenterna rör sig kontinuerligt, påverkas av rörelse som skakning och blandning, gravitation och naturlig rörelse orsakad av temperaturfluktuationer.

Experimenten kommer att undersöka hur komplexa naturliga och industriellt tillverkade vätskor blandas i noll gravitation, att utveckla diagnostiska tekniker för att studera vätskor som inte är i jämvikt. Att förstå dessa komplexa vätskor är fördelaktigt för mer än bara läkemedelsindustrin, eftersom de finns i transporten av biologiska celler, i vår atmosfär och hav samt vid industriell bearbetning av livsmedel och kemikalier.

"Efter förra årets 20 -årsjubileum för kontinuerlig mänsklig bostad på den internationella rymdstationen, detta projekt är ett bra exempel på det internationella samarbete och långsiktiga studier som mänsklighetens viktlösa forskningslaboratorium tillåter, säger Marco Braibanti från ESA:s team för rymdflygforskning.

"Vi har lärt oss så mycket att studera vätskor i Europas Columbus -laboratorium och vätskvetenskapliga anläggningen och nu visar kommersiella företag intresse för att ge fördelar för alla på jorden."

NanoTemper Technologies är specialiserat på ett instrument för att studera proteinlösningar, och samarbetar i projektet för att utveckla optiska diagnostiska tekniker som är lämpliga för utveckling av pålitliga proteinbaserade läkemedel.

Läkemedel baserade på proteiner som antikroppar har i allmänhet högre specificitet och är mer effektiva för att bota sjukdomar med färre biverkningar än konventionella kemiskt baserade läkemedel.

"Vårt samarbete med NanoTemper Technologies kommer att göra det möjligt för oss att överföra de avancerade diagnostiska verktyg som utvecklats för vår grundforskning inom rymden till tillämpningar av relevans inom hälso- och sjukvården. med fördelar för samhället, "säger Alberto Vailati från University of Milan, koordinator för TechNES internationella team.