При проведении лабораторного опыта с получением искусственных волокон студент допустил ошибку, на основании которой вскоре была предложена давно ожидаемая методика прецизионного синтеза наночастиц.

Плавящиеся полимерные волокна распадаются на мельчайшие капли из-за эффекта нестабильности Рэлея

Случившийся курьёз позволил учёным из Массачусетского технологического института и Университета центральной Флориды разработать метод быстрого формирования большого количества идентичных микрочастиц точно заданных размеров диаметром от 20 нм до 2 мм.

У получаемых частиц можно варьировать форму от идеально сферической до сложной полигональной. В перспективе ожидается появление способов изменять тип поверхности от гладкой до узорной. Также планируется не только делать однородные по составу частицы, но и освоить производство микросфер, имеющих сложное химическое строение.

Формирование частиц происходит в несколько этапов. Сначала изготавливается заготовка, представляющая собой полимерный цилиндр с внутренним полупроводниковым стержнем. Заготовку нагревают, полимерную часть осторожно вытягивают до получения из неё отдельных микроскопических волокон. Дальнейший избирательный нагрев приводит к расплавлению ядра. В какой-то момент оно распадается на отдельные капельки, которые задерживаются между полимерными волокнами. Ключевым моментом всей технологии является точный подбор параметров и времени каждой стадии в зависимости от материалов.

Возможность формировать частицы подобным образом была давно предсказана теоретически и уже реализована в более грубых производственных схемах. В самом примитивном варианте эффект нестабильности потока жидкости можно наблюдать в ванной: при уменьшении скорости вытекания воды струя разбивается на капли.

Новая методика впервые позволяет изготавливать частицы крайне точно, в наномасштабе и без ущерба для скорости. Предложенный способ практически без изменений пригоден для промышленного производства и обещает быть крайне востребованным в биологии, фармакологии, химии и множестве других областей. Особенно важна его роль для разработки новых методик избирательной доставки лекарств внутри организма человека. Создаваемые таким образом частицы идеально подходят на роль носителей активных веществ.

Реклама на Компьютерре