據物理學家組織網7月18日報道，美國麻省理工學院和中佛羅里達大學的研究人員開發出了一種萬能的新型制造技術，能夠對單個微粒的結構和組成進行前所未有的控制，基于多種材料制造出大量相同的球形粒子，并有望應用于生物醫學研究、藥物傳送和材料加工等領域。相關研究報告發表在本周出版的《自然》雜志上。
目前制造球形微粒一般采用“自下而上”的傳統方法，但這種方法只能用于生產十分微小的粒子。此次開發的“自上而下”的新途徑，能夠在制造纖維的過程中，通過加熱熔化形成一連串球型粒子，仿若置于纖維內部的“珍珠串”一般。它們既可以是由20納米大小的粒子串成的“珍珠串”，也可以是2毫米或這區間的任意尺寸。此外，由于新方法采用了“批量處理”的方式，每一“珍珠串”上的粒子都能保持相同的大小和特質。
這一技術的基本流程包括創建一個聚合物圓柱體，其中包含內部半導體芯體，即最終的纖維結構的放大模型。隨后，科研人員會將這一初步加工的成品加熱，直至其變軟，能被拉成稀薄的纖維，而纖維的內部結構仍能保持圓柱體最初的內部構形。隨后，纖維將被進一步加熱，使其中的半導體芯體熔成液體，并在纖維內形成一系列離散的球形液滴。這些液滴會在纖維凝固以后被“凍結”在原處，直至之后再被熔解。這也將克服納米粒子傳統生產方法中的一大難題：納米粒子會傾向于聚集在一起。
科學家此前并未觸及這一發現，是因為需要時間、溫度和材料的精確結合，難度頗大，而此次則是機緣巧合。研究人員表示，任何能夠被拉伸成纖維的材料基本上都能構建出相應的微小粒子，而對于纖維內流體不穩定性的管控也對未來電子設備的制造具有深遠的影響。目前來看，短期之內新技術最有可能應用于生物醫藥領域，基于這種制造方法，兩種或者多種在一般情況下不會相容的藥物，也能在單個粒子中進行結合，只需一次釋放便能傳送至體內的預定目的地。此外，這一技術還有望應用于超材料的構建，以獲得其之前難以實現的光學特性。(新華網)