创新人工分子制造技术斩获最佳海报奖
今年早些时候,苏黎世联邦理工学院与IBM研究院苏黎世实验室研究者在《Science Advances》发表开创性技术:利用1微米微球构建人工分子。这些细菌大小微粒,为未来微机器人、光子学、基础生化研究带来希望。
IBM苏黎世实验室博士前研究员、ETH学生Songbo Ni凭“胶体分子可编程组装”荣获英国皇家化学会法拉第讨论会最佳海报奖。
以下为Ni博士访谈,阐述其工作科学内核与未来意涵。
Songbo Ni, IBM Research–Zurich
研究内容与意义?
Songbo Ni: 我们开发制备混合胶体对象的方法,超越物理气相沉积或种子聚合等传统路径——后者常受限于成分与几何。通过精准理解捕获位点几何,我们可在单一位点定位多粒子,创建复杂可编程结构。
这些多功能簇融合电、磁等特性,将粒子研究从单纯尺寸缩减推向多功能性——整合多元素于单一单元。
如何组装胶体分子?
Songbo Ni: 技术灵感源自咖啡环效应。液滴边缘蒸发最强,驱动粒子外流沉积成环。我们利用此原理:将含微球水滴置于带工程化孔洞的模板上。液滴蒸发时,表面张力引导粒子入孔;移动液滴实现粒子精准定位。
水的表面张力防止液体溢出杯壁。
潜在应用前景?
Songbo Ni: 初期服务基础研究,提供模型理解自然自组装过程。但方法通用——引入磁性粒子支持外部操控,掺入载药粒子可实现个性化医疗靶向给药。
下一步研究目标?
Songbo Ni: 我们探索如何在多元几何中组合不同材料编程各向异性——对Janus催化粒子、细菌鞭毛等微观体局域运动至关重要。目标创造作为微型机器人的胶体对象,受外部能量驱动游动、混合、运输。这些能力可革命化生物物理与生物医学研究。
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