Les particules colloïdales sont devenues de plus en plus importantes pour la recherche en tant que véhicules d'agents biochimiques. Dans le futur, il sera possible d'étudier leur comportement beaucoup plus efficacement qu'auparavant en les plaçant sur une puce aimantée. Une équipe de recherche de l'Université de Bayreuth rend compte de ces nouvelles découvertes dans la revue Communication Nature . Les scientifiques ont découvert que les tiges colloïdales peuvent être déplacées rapidement sur une puce, précisément, et dans des directions différentes, presque comme des pièces d'échecs. Un champ magnétique préprogrammé permet même à ces mouvements contrôlés de se produire simultanément.

Pour l'étude récemment publiée, l'équipe de recherche, dirigé par le Prof. Dr. Thomas Fischer, Professeur de physique expérimentale à l'Université de Bayreuth, travaillé en étroite collaboration avec des partenaires de l'Université de Poznán et de l'Université de Kassel. Pour commencer, des particules colloïdales sphériques individuelles constituaient les éléments constitutifs de tiges de différentes longueurs. Ces particules ont été assemblées de manière à permettre aux tiges de se déplacer dans différentes directions sur une puce magnétisée comme des figures d'échecs verticales - comme par magie, mais en fait déterminé par les caractéristiques du champ magnétique.

Dans une étape supplémentaire, les scientifiques ont réussi à susciter des mouvements individuels dans diverses directions simultanément. Le facteur critique ici était la "programmation" du champ magnétique à l'aide d'un code mathématique, qui sous forme cryptée, décrit tous les mouvements à effectuer par les chiffres. Lorsque ces mouvements sont effectués simultanément, ils prennent jusqu'à un dixième du temps nécessaire s'ils sont exécutés l'un après l'autre comme les coups sur un échiquier.

« La simultanéité de mouvements dirigés différemment rend la recherche sur les particules colloïdales et leur dynamique beaucoup plus efficace, " dit Adrian Ernst, doctorant dans l'équipe de recherche de Bayreuth et co-auteur de la publication. « Des laboratoires miniaturisés sur de petites puces mesurant à peine quelques centimètres sont de plus en plus utilisés dans la recherche en physique fondamentale pour mieux comprendre les propriétés et la dynamique des matériaux. Nos nouveaux résultats de recherche renforcent cette tendance. Parce que les particules colloïdales sont dans de nombreux cas très bien adaptés comme véhicules pour les substances actives, nos résultats de recherche pourraient être particulièrement bénéfiques pour la biomédecine et la biotechnologie, " dit Mahla Mirzaee-Kakhki, premier auteur et doctorant de Bayreuth.