При проведении лабораторного опыта с получением искусственных волокон студент допустил ошибку, на основании которой вскоре была предложена давно ожидаемая методика прецизионного синтеза наночастиц.
Случившийся курьёз позволил учёным из Массачусетского технологического института и Университета центральной Флориды разработать метод быстрого формирования большого количества идентичных микрочастиц точно заданных размеров диаметром от 20 нм до 2 мм.
У получаемых частиц можно варьировать форму от идеально сферической до сложной полигональной. В перспективе ожидается появление способов изменять тип поверхности от гладкой до узорной. Также планируется не только делать однородные по составу частицы, но и освоить производство микросфер, имеющих сложное химическое строение.
Формирование частиц происходит в несколько этапов. Сначала изготавливается заготовка, представляющая собой полимерный цилиндр с внутренним полупроводниковым стержнем. Заготовку нагревают, полимерную часть осторожно вытягивают до получения из неё отдельных микроскопических волокон. Дальнейший избирательный нагрев приводит к расплавлению ядра. В какой-то момент оно распадается на отдельные капельки, которые задерживаются между полимерными волокнами. Ключевым моментом всей технологии является точный подбор параметров и времени каждой стадии в зависимости от материалов.
Возможность формировать частицы подобным образом была давно предсказана теоретически и уже реализована в более грубых производственных схемах. В самом примитивном варианте эффект нестабильности потока жидкости можно наблюдать в ванной: при уменьшении скорости вытекания воды струя разбивается на капли.
Новая методика впервые позволяет изготавливать частицы крайне точно, в наномасштабе и без ущерба для скорости. Предложенный способ практически без изменений пригоден для промышленного производства и обещает быть крайне востребованным в биологии, фармакологии, химии и множестве других областей. Особенно важна его роль для разработки новых методик избирательной доставки лекарств внутри организма человека. Создаваемые таким образом частицы идеально подходят на роль носителей активных веществ.