据物理学家组织网7月18日报道，美国麻省理工学院和中佛罗里达大学的研究人员开发出了一种万能的新型制造技术，能够对单个微粒的结构和组成进行前所未有的控制，基于多种材料制造出大量相同的球形粒子，并有望应用于生物医学研究、药物传送和材料加工等领域。相关研究报告发表在本周出版的《自然》杂志上。
目前制造球形微粒一般采用“自下而上”的传统方法，但这种方法只能用于生产十分微小的粒子。此次开发的“自上而下”的新途径，能够在制造纤维的过程中，通过加热熔化形成一连串球型粒子，仿若置于纤维内部的“珍珠串”一般。它们既可以是由20纳米大小的粒子串成的“珍珠串”，也可以是2毫米或这区间的任意尺寸。此外，由于新方法采用了“批量处理”的方式，每一“珍珠串”上的粒子都能保持相同的大小和特质。
这一技术的基本流程包括创建一个聚合物圆柱体，其中包含内部半导体芯体，即最终的纤维结构的放大模型。随后，科研人员会将这一初步加工的成品加热，直至其变软，能被拉成稀薄的纤维，而纤维的内部结构仍能保持圆柱体最初的内部构形。随后，纤维将被进一步加热，使其中的半导体芯体熔成液体，并在纤维内形成一系列离散的球形液滴。这些液滴会在纤维凝固以后被“冻结”在原处，直至之后再被熔解。这也将克服纳米粒子传统生产方法中的一大难题：纳米粒子会倾向于聚集在一起。
科学家此前并未触及这一发现，是因为需要时间、温度和材料的精确结合，难度颇大，而此次则是机缘巧合。研究人员表示，任何能够被拉伸成纤维的材料基本上都能构建出相应的微小粒子，而对于纤维内流体不稳定性的管控也对未来电子设备的制造具有深远的影响。目前来看，短期之内新技术最有可能应用于生物医药领域，基于这种制造方法，两种或者多种在一般情况下不会相容的药物，也能在单个粒子中进行结合，只需一次释放便能传送至体内的预定目的地。此外，这一技术还有望应用于超材料的构建，以获得其之前难以实现的光学特性。(新华网)