پژوهشگران دانشگاه کمبريج، موفق به ارائه روشي شدند که با استفاده از آن مي‌توان ميکروکپسول‌ها را در يک مرحله توليد کرد. اين روش که در آن براي توليد ميکروکپسول‌ها از نانوذرات طلا استفاده شده است، داراي پتانسيل به‌ کارگيري در پزشکي، کشاورزي و تشخيص پزشکي است.

به گزارش سرويس فناوري ايسنا، توانايي کپسوله کردن مواد درون ساختارهايي به قطر 10 تا 100 نانومتر در حوزه‌هايي نظير شيمي، زيست شناسي، فناوري نانو و علم مواد اهميت بسياري دارد. در اين فرايند هم کنترل ساختار کپسول و هم ماده درون کپسول مهم است. امروزه کپسوله کردن مواد کاري زمانبر و دشوار است که معمولا منجر به قرباني کردن برخي کارايي‌ها و عملکرد مواد مي‌شود. براي توليد اين ساختارها معمولا از يک قالب پوشيده شده از پليمر استفاده مي‌شود. چالش موجود در اين روش، آن است که بتوان قالب را حل کرد؛ در حاليکه ماده دروني دست نخورده باقي بماند.

اخيرا يک گروه تحقيقاتي به رهبري «کريس آبل» و «اورن شرمن» از دپارتمان شيمي دانشگاه کمبريج موفق شدند روشي براي توليد ميکروکپسول‌هاي هوشمند ارائه کنند. اين روش در يک مرحله انجام شده و در آن از قطرات آب و روغن استفاده مي‌شود. علاوه ‌بر اين مي‌توان ماده موجود در اين کپسول را به ‌صورت کنترل شده از درون آن آزاد کرد که اين کار با محرک‌هاي مختلف انجام مي‌شود.

در اين روش از ميکرو قطرات ديسپرس شده در روغن به‌ عنوان الگو براي توليد ابرمولکول و همچنين از نانوذرات طلا و مولکول‌هاي استوانه‌اي شکلي به‌ نام کيوکاربيت اوريل (CBs) براي ايجاد ميکروکپسول استفاده مي‌شود. کيوکاربيت اوريل به‌ صورت يک دستبند عمل کرده که قطرات روغن و آب را به ‌هم متصل مي‌کند.

اين روش مزاياي متعددي دارد، براي مثال مي‌توان در يک مرحله اين ساختارها را در دماي اتاق توليد کرد. بنابراين مي‌توان مواد مختلفي را به ‌سادگي درون آنها قرار داد. با کنترل حفره‌هاي موجود در سطح اين کپسول مي‌توان مواد موجود در آن را در يک زمان‌بندي مشخص آزاد کرد که اين کار با محرک‌هاي خارجي نظير دما، نور و pH صورت مي‌پذيرد.

از کپسول‌ها مي‌توان به ‌عنوان زيرلايه در طيف‌سنجي رامان افزايش يافته سطحي و طيف‌سنجي‌هاي غيرمخرب بسيار حساس استفاده کرد؛ بنابراين مي‌توان مواد مختلفي را با استفاده از آن شناسايي کرد.

اين پروژه توسط ستاد تحقيقات علوم فيزيکي و مهندسي حمايت شده است. موضوع تجاري‌سازي اين روش نيز توسط حمايت مالي ERC که به دکتر «شرمن» اعطا شده، انجام شده است.

نتايج اين تحقيق در نشريه science به چاپ رسيده است.

انتهاي پيام