Cristalli microscopici potrebbero presto far passare la droga intorno al tuo corpo, portarli agli organi malati. Nel passato, si pensava fosse impossibile:i cristalli, che hanno speciali proprietà magnetiche, erano così piccoli che gli scienziati non potevano controllarne il movimento. Ma ora un team di ricercatori cinesi ha trovato la soluzione, e la loro scoperta ha aperto nuove applicazioni che potrebbero utilizzare questi cristalli per migliorare - e forse anche salvare - molte vite.

Kezheng Chen e Ji Ma della Quingdou University of Science and Technology, Quingdou, La Cina ha pubblicato un metodo per produrre cristalli superparamagnetici che sono molto più grandi di quelli realizzati in precedenza. Hanno recentemente pubblicato i loro risultati in Lettere di fisica A .

Se alcuni materiali magnetici, come ossidi di ferro, sono abbastanza piccoli - forse pochi milionesimi di millimetro di diametro, più piccoli della maggior parte dei virus, hanno una proprietà insolita:la loro magnetizzazione cambia casualmente al variare della temperatura.

Applicando un campo magnetico a questi cristalli, gli scienziati possono renderli magnetici quasi quanto i normali magneti da frigo. Potrebbe sembrare strano, ma questo è il tipo più forte di magnetismo conosciuto. Questo fenomeno è chiamato superparamagnetismo.

In teoria, le particelle superparamagnetiche potrebbero essere ideali per la somministrazione di farmaci, in quanto possono essere diretti a un tumore semplicemente utilizzando un campo magnetico. Le loro minuscole dimensioni, però, li ha resi difficili da guidare con precisione - fino ad ora.

"I più grandi materiali superparamagnetici che siamo stati in grado di produrre prima d'ora erano ammassi di nanocristalli che insieme erano circa mille volte più piccoli di questi, " ha commentato il dottor Chen. "Questi cristalli più grandi sono più facili da controllare utilizzando campi magnetici esterni, e non si aggregheranno quando quei campi vengono rimossi, che li renderà molto più utili nelle applicazioni pratiche, compresa la consegna del farmaco".

Chen e Ma hanno spiegato che l'alta temperatura e la pressione sotto la quale si formano i cristalli hanno fatto uscire dalla loro superficie minuscole "microparticelle" di magnetite simili a meteoriti. Ciò ha causato l'insolito aspetto butterato delle superfici dei cristalli e ha indotto un alto grado di stress e deformazione nel reticolo dei cristalli in crescita.

I cristalli che crescono sotto sollecitazioni e deformazioni così elevate si formano con irregolarità e difetti nel loro reticolo cristallino, e sono queste irregolarità che sono responsabili delle insolite proprietà magnetiche dei cristalli di Chen.

I cristalli di magnetite di dimensioni simili che crescono a una temperatura più bassa ea una pressione normale sono magnetici solo molto debolmente.

Questo metodo per produrre cristalli superparamagnetici più grandi apre la strada allo sviluppo di materiali sfusi superparamagnetici che possono essere controllati in modo affidabile da forze magnetiche esterne moderate, rivoluzionando la somministrazione di farmaci a tumori e altri siti del corpo che devono essere mirati con precisione.

E questo è solo l'inizio. I cristalli di Chen potrebbero, Per esempio, essere utile nei molti progetti di ingegneria che necessitano di "fluidi intelligenti" che cambiano le loro proprietà quando viene applicato un campo magnetico. Questi possono già essere utilizzati per realizzare sistemi di sospensione del veicolo che si adattano automaticamente al cambiamento delle condizioni stradali, aumentare il comfort e la sicurezza, e per costruire arti protesici più confortevoli e realistici.

Ora che il superparamagnetismo non è più limitato a minuscole particelle difficili da maneggiare, i ricercatori possono iniziare a esplorare in che modo questo può contribuire a migliorare le nostre vite.