Hoppa till huvudinnehåll
Image
Tre illustrationer av hur droploids skapas.
Bildning av "droploids", de blå dropparna, under laserbelysning. De innehåller både varma (svarta) och kalla (vita) kolloidala partiklar.
Foto: Heinrich-Heine University/Jens Grauer (vänster och höger); Göteborgs universitet/Falko Schmidt (mitten)
Länkstig

Feedback möjliggör en ny form av aktiva biomimetiska material

Publicerad

En ny studie som undersöker ett speciellt system av kolloidala partiklar visar en ny typ av aktiv materia, som interagerar med och förändrar sin miljö. På sikt kan resultatet av studien användas för läkemedelsleverans inuti kroppen eller för avkänning av miljöföroreningar och dess sanering.

Genom att kombinera två olika typer av kolloidala partiklar i ett vätskebad och aktivera dem med hjälp av laserljus upptäckte forskare att självgående droppar bildades, som kapslade in partiklarna som en inre motor. Forskarna döpte dem till ”droploids”, genom att kombinera de engelska orden droplets och colloids.

– Detta nya feedback-system gör det möjligt för forskare att bättre förstå mekanismen som styr bildandet och rörelserna av små organismer och partiklar. Med den här informationen kan vi få fram avgörande insikter om naturliga system, som den inre funktionen i cellbildningsprocessen, säger Falko Schmidt, som nyligen tog sin doktorsexamen vid institutionen för fysik, Göteborgs universitet.

Insikterna från detta modellsystem av ”droploids” gör det möjligt att skapa nya typer av material som är inspirerade av naturen, så kallade biomimetiska material.

– Tänk dig att man utnyttjar principerna för självmontering och feedback för att bygga artificiella system av redan tillgängliga komponenter, som inte behöver en specifik design eller komplicerad tillverkningsprocess. Tack vare sin interaktiva natur bygger de istället själva upp komplexa strukturer som kan användas för nya intelligenta robotar för läkemedelsleverans i människokroppen, snabbare och mer effektiva Search And Rescue-uppdrag, eller till och med för avkänning av miljöföroreningar och dess sanering, säger Falko Schmidt.

Studien är ett samarbete mellan forskare från Göteborgs universitet, Heinrich-Heine University Düsseldorf och Technical University of Darmstadt. De teoretiska modellerna för projektet gjordes i Düsseldorf och Darmstadt, medan experimenten utfördes vid Göteborgs universitet. 

Om forskningen

Titel: Active droploids
Vetenskaplig tidskrift: Nature Communications