(PhysOrg.com) - Um novo, método de etapa única de fabricação de microcápsulas, que têm aplicações comerciais potenciais em indústrias, incluindo medicina, agricultura e diagnósticos, foi desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Cambridge. Os resultados foram publicados na última sexta-feira (10 de fevereiro) no jornal Ciência .

A capacidade de encerrar materiais em cápsulas entre 10 e 100 micrômetros de diâmetro, enquanto controla com precisão a estrutura da cápsula e o conteúdo do núcleo, é uma preocupação fundamental na biologia, química, nanotecnologia e ciência dos materiais.

Atualmente, a produção de microcápsulas é trabalhosa e difícil de aumentar sem sacrificar a funcionalidade e a eficiência. As microcápsulas são frequentemente feitas usando um molde coberto com camadas de polímeros, semelhante ao papel maché. O desafio desse método é dissolver o molde e, ao mesmo tempo, manter os polímeros intactos.

Agora, uma colaboração entre os grupos de pesquisa do Professor Chris Abell e do Dr. Oren Scherman no Departamento de Química desenvolveu uma nova técnica para a fabricação de microcápsulas ‘inteligentes’ em grandes quantidades em uma única etapa, usando pequenas gotas de água. Adicionalmente, a liberação do conteúdo das microcápsulas pode ser altamente controlada pelo uso de vários estímulos.

As microgotículas, disperso em óleo, são usados ​​como modelos para a construção de conjuntos supramoleculares, que formam microcápsulas altamente uniformes com conchas porosas.

A técnica usa copolímeros, nanopartículas de ouro e pequenas moléculas em forma de barril chamadas cucurbiturilos (CBs), para formar as microcápsulas. Os CBs atuam como "algemas" em miniatura, reunir os materiais na interface óleo-água.

“Este método oferece várias vantagens sobre os métodos atuais, pois todos os componentes das microcápsulas são adicionados de uma vez e montados instantaneamente em temperatura ambiente, ”Disse o autor principal Jing Zhang, um aluno de doutorado no grupo de pesquisa do professor Abell. “Uma variedade de‘ cargas ’pode ser carregada com eficiência simultaneamente durante a formação das microcápsulas. As interações supramoleculares dinâmicas permitem o controle sobre a porosidade das cápsulas e a liberação cronometrada de seus conteúdos por meio de estímulos como a luz, pH e temperatura. ”

As cápsulas também podem ser usadas como substrato para espectroscopia Raman de superfície aprimorada (SERS), um ultra-sensível, técnica espectroscópica não destrutiva que permite a caracterização e identificação de moléculas para uma ampla variedade de aplicações, incluindo sensoriamento ambiental, análise forense e diagnóstico médico.