物理學家為液滴帶創建秩序，為藥物開發提供了希望

【博科園-科學科普（關注「博科園」看更多）】一組物理學家已經開發出一種方法來產生和自組織液體到定義良好的模式中，這一突破為開發更複雜的藥物和其他消費品提供了潛在的新途徑。該程序在最新一期的《美國國家科學院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)雜誌上發表，研究的中心是製造液滴，這種液滴是兩種或兩種以上不混溶的液體混合而成，在這種情況下，是油、水和酒精。這些液滴會自發地混合成多個層，形成一個獨立於droplet大小的模式，但依賴於去混合速度。紐約大學物理系教授、作者Jasna Brujic解釋說：我們的理論理解使我們能夠設計出類似俄羅斯套娃的乳劑，然後以步進式或均勻間隔的方式將它們彈出來。

圖中是一種含有五層交替的油和水的乳劑。調整乳化的尺寸和表面特徵使科學家能夠規划出連續層的間距和爆裂時間。圖片版權：Jasna Brujic.

操縱這些液體的能力創造了推進水和油溶性藥物的潛力。論文的其他合作者Pepijn Moerman,紐約大學的軟物質研究中心研究員的研究和現在在荷蘭烏得勒支大學的埃里克Vanden-Eijnden紐約大學的教授報數學科學研究所，皮埃爾霍恩和紐約大學的物理系的名譽教授。分離液體是一個複雜的過程，它涉及到組織細胞的子室，並且對於創造一些眾所周知的產品，如藥品或化妝品，這些都是由乳劑組成的。

然而發展形狀的均勻性和控制它們的運動代表了科學的挑戰——去混合液體通常會導致所有形式的斑點，而不是不同於在沸騰的水裡的形狀和大小排列的油滴。為了應對這些挑戰，研究人員將液體放置在一個封閉的幾何圖形中——一個液滴或一種薄的稻草——這樣，去混合就從邊緣開始並向內傳播。當脫混波經過時，液體就會分離成條紋，條紋的長度取決于波的速度和分離過程所需的時間。這兩個參數都可以在實驗中進行調整，使研究人員能夠設計出乳劑的內部結構。科學家們注意到，理論模型與數據是一致的，並且正確地預測了每一層的生命周期，導致了內部液滴的逐步釋放。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

參考：美國國家科學院院刊

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：紐約大學

編譯：光量子

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

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