Stick-to-itiveness:Ingeniører viser selvorganisering af klæbrige mikron-til-mesoskala 3D-strukturer i indesluttede væsker

Ingeniører ved University of California, Berkeley har demonstreret en ny måde at skabe selvorganiserede, tredimensionelle (3D) strukturer fra mikron- til mesoskala partikler i indesluttede væsker. Metoden, som bruger en kombination af mikrofluidik og kapillærkræfter, kan bruges til at skabe en række funktionelle materialer, herunder porøse stilladser til vævsteknologi, sensorer og aktuatorer.

Forskerne startede med en suspension af mikronstore partikler i en væske. De indførte derefter suspensionen i en mikrofluidisk enhed, som bestod af en række kanaler og kamre. Kanalerne blev designet til at skabe en gradient af kapillarkræfter, som fik partiklerne til at samle sig selv til 3D-strukturer.

Forskerne var i stand til at kontrollere størrelsen, formen og porøsiteten af ​​3D-strukturerne ved at variere flowhastigheden af ​​suspensionen og geometrien af ​​den mikrofluidiske enhed. De viste også, at strukturerne var stabile og let kunne fjernes fra enheden.

Forskerne mener, at deres metode kan bruges til at skabe en lang række funktionelle materialer. For eksempel kunne de skabe porøse stilladser til vævsteknologi ved at bruge partikler lavet af biokompatible materialer. De kunne også skabe sensorer og aktuatorer ved at bruge partikler, der reagerer på specifikke stimuli.

Forskningen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Materials.