(PhysOrg.com) -- Un nuovo, metodo in un'unica fase di fabbricazione di microcapsule, che hanno potenziali applicazioni commerciali in settori tra cui la medicina, agricoltura e diagnostica, è stato sviluppato da ricercatori dell'Università di Cambridge. I risultati sono stati pubblicati venerdì scorso (10 febbraio) sulla rivista Scienza .

La capacità di racchiudere materiali in capsule tra 10 e 100 micrometri di diametro, controllando accuratamente sia la struttura della capsula che il contenuto del nucleo, è una preoccupazione fondamentale in biologia, chimica, nanotecnologie e scienza dei materiali.

Attualmente, la produzione di microcapsule richiede molta manodopera ed è difficile da ampliare senza sacrificare funzionalità ed efficienza. Le microcapsule sono spesso realizzate utilizzando uno stampo ricoperto da strati di polimeri, simile alla cartapesta. La sfida con questo metodo è dissolvere lo stampo mantenendo intatti i polimeri.

Ora, una collaborazione tra i gruppi di ricerca del Professor Chris Abell e del Dr. Oren Scherman nel Dipartimento di Chimica ha sviluppato una nuova tecnica per la produzione di microcapsule "intelligenti" in grandi quantità in un unico passaggio, usando minuscole gocce d'acqua. Inoltre, il rilascio del contenuto delle microcapsule può essere altamente controllato attraverso l'uso di vari stimoli.

Le microgocce, disperso nell'olio, sono usati come modelli per la costruzione di assemblaggi supramolecolari, che formano microcapsule altamente uniformi con gusci porosi.

La tecnica utilizza copolimeri, nanoparticelle d'oro e piccole molecole a forma di botte chiamate cucurbiturili (CB), per formare le microcapsule. I CB fungono da "manette" in miniatura, riunire i materiali all'interfaccia olio-acqua.

“Questo metodo offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi attuali poiché tutti i componenti per le microcapsule vengono aggiunti in una volta e assemblati istantaneamente a temperatura ambiente, ", ha affermato l'autore principale Jing Zhang, uno studente di dottorato nel gruppo di ricerca del professor Abell. “Una varietà di “carichi” può essere caricata in modo efficiente contemporaneamente durante la formazione delle microcapsule. Le interazioni dinamiche supramolecolari consentono il controllo della porosità delle capsule e il rilascio temporizzato del loro contenuto mediante stimoli quali luce, pH e temperatura.”

Le capsule possono essere utilizzate anche come substrato per la spettroscopia Raman con superficie migliorata (SERS), un ultrasensibile, tecnica spettroscopica non distruttiva che consente la caratterizzazione e l'identificazione di molecole per un'ampia varietà di applicazioni, compreso il rilevamento ambientale, analisi forense e diagnosi medica.