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Los investigadores de Bayreuth han descubierto técnicas para controlar partículas diminutas en líquidos mediante patrones magnéticos. Los resultados del estudio ya están disponibles comunicación de la naturaleza bajo el título “Control topológico simultáneo e independiente de micropartículas idénticas en paisajes energéticos no periódicos”.
![La gestión precisa de los coloides por magnetismo.](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_40568_17019501745411460.jpg)
En general, el transporte simultáneo e independiente de partículas coloidales mediante patrones magnéticos puede resultar extremadamente útil en muchos campos científicos y tecnológicos para crear materiales personalizados, mejorar aplicaciones biomédicas, realizar experimentos de laboratorio o investigar cuestiones científicas fundamentales.
Nico CX Stuhlmüller, Prof. Dr. Daniel de las Heras, Farzaneh Farrokhzad y Prof. Dr. En este trabajo teórico y experimental, Thomas Fischer investigó el transporte simultáneo e independiente de partículas coloidales idénticas (partículas de tamaño nanométrico a micrométrico suspendidas en un líquido) a través de patrones magnéticos.
Los campos externos, como los eléctricos y magnéticos, se utilizan a menudo para mover partículas coloidales. Luego, las mismas partículas son transportadas en la misma dirección bajo el efecto del campo. Los investigadores muestran cómo regular con precisión el movimiento de un conjunto de partículas coloidales idénticas de forma simultánea e independiente entre sí utilizando paisajes energéticos no periódicos.
Hay micropartículas magnéticas encima de un patrón magnético. Dependiendo de la posición sobre el patrón, las secciones magnetizadas hacia arriba y hacia abajo se colocan de manera diferente. A continuación, bucles de modulación de la orientación de un campo magnético externo controlan el transporte. La interacción entre el campo magnético externo y el campo generado por el patrón da como resultado un complicado entorno energético no periódico y dependiente del tiempo.
Tanto el patrón como los bucles de modulación pueden representar simultáneamente trayectorias de muchas partículas coloidales idénticas, arbitrariamente complicadas y personalizadas. Por ejemplo, los investigadores muestran cómo las primeras dieciocho letras del alfabeto pueden escribirse mediante partículas coloidales idénticas que operan bajo el mismo bucle de modulación.
Este estudio tiene implicaciones potenciales para las tecnologías multifuncionales de laboratorio en un chip y ofrece nuevas vías para el autoensamblaje reconfigurable en la investigación de coloides que van más allá de su atractivo fundamental. Un posible uso de los campos magnéticos para el control preciso y específico de partículas coloidales es el desarrollo de dispositivos de microfluidos para mover partículas con fines de diagnóstico y laboratorio.
Referencia de la revista:
Stuhlmuller, NCX, et. Alabama. (2023) Control topológico simultáneo e independiente de micropartículas idénticas en paisajes energéticos no periódicos. comunicación de la naturaleza. doi:10.1038/s41467-023-43390-0
Fuente: https://www.uni-bayreuth.de/de
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