(PhysOrg.com) - Mikrofluidiska system för enkel produktion av flerfasiga emulsionsdroppar och flerskaliga polymerkapslar. Under ett mikroskop ser de ut som miniatyrlökar, faktiskt, de är nya mikrokapslar introducerade av David A. Weitz och Shin Hyun Kim i tidningen Angewandte Chemie.
Forskarna från Harvard University i Cambridge (Massachusetts, USA) har utvecklat en enkel metod som gör det möjligt att producera dessa små skalliknande objekt med ett mikrofluidsystem i bara ett steg. Möjliga tillämpningar inkluderar magnetiska bläck och transportsystem för multikomponentläkemedel.
Genom att använda ett sofistikerat mikrofluidiskt system som består av flera glaskapillärer med vattenavvisande och vattenattraktiva beläggningar, forskarna kan få motsatta strömmar av icke blandbara vätskor (olja och vatten) att kollidera. Små droppar bildas när den resulterande strömmen passerar genom en öppning till en uppsamlingskapillär. Inom dropparna, fasgränserna mellan vätskorna störs på ett smart sätt så att- beroende på systemets struktur- bildas tre- eller fyrskiktsemulsionsdroppar. Denna process är den första som gör det möjligt att producera ett stort antal flerväggiga emulsionsdroppar med enhetlig storlek och struktur.
Som en exempelapplikation, Weitz och Kim producerade ett ”magnetiskt bläck” för displayer. Den oljiga fasen var en lösning av en UV-tvärbindande polymer. Forskarna producerade emulsionsdroppar med en kärna av polymerlösning omgiven av ett skal av vatten, som i sin tur finns i ett annat skal av polymerlösning. De blandade magnetiska partiklar och svarta pigment i polymerlösningen som utgör kärnan och tillsatte små partiklar av plast till den vattenhaltiga vätskan. Efter bestrålning med UV -ljus, de fick genomskinliga kapslar med ett fast skal och ett fast svart kärna som flyter fritt i vattenskiktet med plastpartiklarna. I avsaknad av ett magnetfält, de svarta kärnorna förblir i mitten av kapslarna. Ett lager av sådana kapslar i en display visas vitt eftersom plastpartiklarna sprider ljus. När ett magnetfält appliceras, kärnorna dras mot skärmens yta, gör den svarta färgen synlig.
En annan praktisk tillämpning för flerskiktade kapslar är transport av flerkomponentläkemedel som skulle förbli separata tills de i sekvens frigörs på målet i kroppen.
