(PhysOrg.com) - Un nuevo, método de un solo paso para fabricar microcápsulas, que tienen aplicaciones comerciales potenciales en industrias como la medicina, agricultura y diagnóstico, ha sido desarrollado por investigadores de la Universidad de Cambridge. Los hallazgos se publicaron el viernes pasado (10 de febrero) en la revista Ciencias .

La capacidad de encerrar materiales en cápsulas de entre 10 y 100 micrómetros de diámetro, mientras controla con precisión tanto la estructura de la cápsula como el contenido central, es una preocupación clave en biología, química, nanotecnología y ciencia de los materiales.

En la actualidad, la producción de microcápsulas requiere mucha mano de obra y es difícil de escalar sin sacrificar la funcionalidad y la eficiencia. Las microcápsulas a menudo se fabrican utilizando un molde cubierto con capas de polímeros, similar al papel maché. El desafío de este método es disolver el molde manteniendo intactos los polímeros.

Ahora, una colaboración entre los grupos de investigación del profesor Chris Abell y el Dr. Oren Scherman en el Departamento de Química ha desarrollado una nueva técnica para fabricar microcápsulas "inteligentes" en grandes cantidades en un solo paso, usando pequeñas gotas de agua. Adicionalmente, la liberación del contenido de las microcápsulas se puede controlar en gran medida mediante el uso de diversos estímulos.

Las microgotitas, disperso en aceite, se utilizan como plantillas para la construcción de conjuntos supramoleculares, que forman microcápsulas muy uniformes con conchas porosas.

La técnica utiliza copolímeros, nanopartículas de oro y pequeñas moléculas en forma de barril llamadas cucurbiturilos (CB), para formar las microcápsulas. Los CB actúan como "esposas" en miniatura, reunir los materiales en la interfaz agua-aceite.

“Este método ofrece varias ventajas sobre los métodos actuales, ya que todos los componentes de las microcápsulas se agregan a la vez y se ensamblan instantáneamente a temperatura ambiente, ”Dijo el autor principal Jing Zhang, estudiante de doctorado en el grupo de investigación del profesor Abell. “Se pueden cargar de manera eficiente una variedad de 'cargas' simultáneamente durante la formación de las microcápsulas. Las interacciones dinámicas supramoleculares permiten controlar la porosidad de las cápsulas y la liberación cronometrada de su contenido mediante estímulos como la luz, pH y temperatura ".

Las cápsulas también se pueden utilizar como sustrato para espectroscopía Raman de superficie mejorada (SERS), un ultrasensible, técnica espectroscópica no destructiva que permite la caracterización e identificación de moléculas para una amplia variedad de aplicaciones, incluida la detección ambiental, análisis forense y diagnóstico médico.