Новая методика управления движением коллоидов посредством солевых градиентов открывает эффективные пути решения задач очистки воды и доставки лекарственных средств. Применение изменения концентрации соли позволяет спонтанно направлять частицы в жидких средах.
Явление дифузифореза, когда коллоиды перемещаются благодаря разнице концентраций растворённого вещества, было открыто более пятидесяти лет назад. Лишь недавно его потенциал для микрофлюидики и природных потоков получил новое осмысление.
Руководит исследованием профессор Амир Пахлаван, доцент инженерного дела и материаловедения Йеля, а ключевой вклад внес аспирант Хаою Лю, главный автор работы, подробно проанализировавший роль химических градиентов.
В отличие от традиционных методов, использующих электрические и магнитные поля для управления коллоидами, новый подход базируется на варьировании концентрации соли. Этот метод вызывает неожиданные эффекты, в том числе образование вихрей, инвертирующих стандартные траектории частиц.
Профессор Пахлаван отмечает: «Всё, что нужно — это вода с большей или меньшей концентрацией соли для управления коллоидами». Такой принцип особенно актуален благодаря универсальной наличности химических градиентов в природных и промышленных процессах.
Подход находит применение в экологической очистке, где инъекции полимерных частиц, реагирующих с химическими разрывами, позволяют направить их точно в зоны загрязнения, предотвращая дальнейшее распространение вредных растворённых веществ.
В области доставки лекарственных средств солевые градиенты могут использоваться для целевого направления частиц к труднодоступным объектам, таким как опухолевые клетки или биопленки. Это обеспечивает высокую точность доставки активных веществ именно в ту область, где они необходимы.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Review Letters, демонстрируют значимость использования естественных химических параметров для преодоления ограничений традиционных методов и открытия новых возможностей в экотехнологиях и биомедицинских разработках.
Изображение носит иллюстративный характер
Явление дифузифореза, когда коллоиды перемещаются благодаря разнице концентраций растворённого вещества, было открыто более пятидесяти лет назад. Лишь недавно его потенциал для микрофлюидики и природных потоков получил новое осмысление.
Руководит исследованием профессор Амир Пахлаван, доцент инженерного дела и материаловедения Йеля, а ключевой вклад внес аспирант Хаою Лю, главный автор работы, подробно проанализировавший роль химических градиентов.
В отличие от традиционных методов, использующих электрические и магнитные поля для управления коллоидами, новый подход базируется на варьировании концентрации соли. Этот метод вызывает неожиданные эффекты, в том числе образование вихрей, инвертирующих стандартные траектории частиц.
Профессор Пахлаван отмечает: «Всё, что нужно — это вода с большей или меньшей концентрацией соли для управления коллоидами». Такой принцип особенно актуален благодаря универсальной наличности химических градиентов в природных и промышленных процессах.
Подход находит применение в экологической очистке, где инъекции полимерных частиц, реагирующих с химическими разрывами, позволяют направить их точно в зоны загрязнения, предотвращая дальнейшее распространение вредных растворённых веществ.
В области доставки лекарственных средств солевые градиенты могут использоваться для целевого направления частиц к труднодоступным объектам, таким как опухолевые клетки или биопленки. Это обеспечивает высокую точность доставки активных веществ именно в ту область, где они необходимы.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Physical Review Letters, демонстрируют значимость использования естественных химических параметров для преодоления ограничений традиционных методов и открытия новых возможностей в экотехнологиях и биомедицинских разработках.
