总结：波兰科学院华沙物理化学学院获得了令人惊异的原子尺度新形状，这是建立在微滴结构封装内的。该发现可以通过一种新方法来精确控制其中微小部分的位置来实现。随着创新的微流体系统的进一步进展，该方法也许可以应用于医学和材料科学等。

 

来源：IPC PAS

波兰科学院华沙物理化学学院获得了令人惊异的原子尺度新形状，这是建立在微滴结构封装内的。该发现可以通过一种新方法来精确控制其中微小部分的位置来实现。随着创新的微流体系统的进一步进展，该方法也许可以应用于医学和材料科学等。

来自波兰科学院华沙物理化学学院的团队在《物理评论快报》杂志上发表了一种控制原子尺度的结构的新方法。该研究工作有助于控制物质的自组装过程。在该研究中，科学家首次实现了观察微滴结构的形成过程。

长久以来，人们都相信在液滴中放入一定数量的其他不相溶的液滴是可能的，而且在确定条件下内置的液滴会调整自己，形成稳定的结构。然而到目前为止，人们认为其形状只与其数量有关。因此，可以得到的不同结构是非常有限的。“我们的实验表明，形成的结构的形状不仅与数量有关，还与其所占体积比有关。后一影响因素的存在明显增强了新型原子尺度的形成。因此，我们目前掌握了这个自发过程，并且可以很好地进行控制。”PiotrGarstecki教授说。液滴内液滴的稳定结构是在微流体系统的帮助下产生的。这种类型的系统通过两片塑料可以形成。其中一个可以形成“槽”，而另一个则形成盖子一样。当将两片塑料连接在一起的时候，槽就连接成了一个通道，其直径在亚毫米量级。如果少部分与工作流体不混溶的流体被注入到微通道，液滴则会形成。IPC PAS发明的这项技术使得精确控制液体的多个线段的运动成为可能。

“在我们的研究中，我们注入等量、小比例的染料溶液，一个接一个，形成管道，且里面充满了油。因为油与水不混溶，一条线则被创造出来，形成微型液滴。”液体的表面张量会促使其形成液滴，这是因为密封微滴为了减少该过程中的受力。根据组态的不同，一种原子尺度的独特结构形成了。研究人员可以观察到原子的不同的几何形状。“内部液滴的形成看起来非常不稳定。我们的计算表明，为了将其聚集在一起，正在经历变化的水滴将不得不需要额外的能量输入已完成变形。带有液滴的流强度并不是足够大，因此液滴会停留在原处。最终，整个结构看起来像一个个网球一样仅仅连接在一起。”Garstecki说。

这些微小的液滴内部的液滴其直径只有亚毫米级，因此非常大。“实验室可以采用更大的液滴，以便能更好地进行观察。”Garstecki指出，“然而，减少液滴的尺寸并没有什么难度。当液滴更小时，这些促使其形成液滴的力更大，因此，我们希望该过程在毫米以下时能更快，更加可控。”这种技术的应用前景包括将药物运送到身体特定的地方。液滴中的每个液滴可以包含治疗的药物，这些药物需要在不同的条件下释放。这种“智能”容器的药品可以根据人体的器官进行精心的策划。

新材料在线编译整理——翻译：杨超      校正：摩天轮