Полые капсулы с избирательно проницаемой оболочкой являются многообещающими кандидатами в качестве крошечных контейнеров для молекул, частиц или пузырьков и становятся все более важными в самых разных областях применения. Но изготовление таких капсул с более чем одним веществом на оболочке было сложной задачей - до сих пор.
В статье в последнем выпуске Nature Communications исследователь NTNU Джон Отто Фоссум и Поль Доммерснес из Парижского университета Дидро были частью команды, которая показала, что можно собрать как Янус, так и более продвинутые пятнистые капсулы. за счет сочетания электрокоалесценции и электрогидродинамического течения в каплях вытекающей диэлектрической эмульсии. Этот метод можно использовать с любым типом изолирующих или слабопроводящих частиц.
Их работа является реализацией одного из возможных направлений, предусмотренных теми же исследователями в публикации в Nature Communications в 2013 году.
Полые капсулы с двумя или более веществами на поверхности способны самоорганизовываться определенным образом, что означает, что их можно использовать для выращивания кожи человека или других тканей тела, или для изготовления пористых тканей и композитов. Их также можно использовать для транспортировки различных веществ и их выброса в определенных средах.
Капсулы Януса, названные в честь двуликого римского бога, содержат в своей оболочке всего два разных вещества. Они представляют собой подгруппу пятнистых капсул, в оболочке которых может быть более двух разных веществ. Исследователям удалось изготовить как капсулы Януса с двумя разными веществами, так и пятнистые капсулы с полосами или пятнами на них.
Янус и пятнистые капсулы отличаются от Януса и пятнистых частиц, которые являются твердыми. Эти капсулы сочетают в себе характеристики януса или пятнистых частиц, а также характеристики капсул, таких как коллоидосомы.
Различные характеристики оболочек капсул делают их по-разному привлекательными друг для друга, в зависимости от состава оболочек капсул, что означает, что они могут создавать каркасы, подходящие для биомедицинских применений, для сборки электрических цепей или оптических структуры, такие как фотонные кристаллы, и как транспортные средства для жидкостного или молекулярного транспорта.
Исследователи предвидят, что их метод разработки неоднородных капсул облегчит основу для многих передовых приложений, например, с использованием микрофлюидных методов.