Физики из Германии впервые построили микрокапсулу из двух жидкостей, которая не разрушается во время движения. Для этого ученые использовали нематический жидкий кристалл как материал оболочки: в ней сила упругости уравновешивает силу лобового сопротивления, возникающую из-за циркуляции жидкости внутри капли, и капля остается стабильной.

Более того, капля самопроизвольно ускоряется, выбрасывая материал оболочки в окружающую среду. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics.

Ученые давно разрабатывают управляемые микроскопические устройства. Помимо очевидных применений в медицинских целях — например, для направленной доставки лекарств в органы — такие устройства также необходимы для создания микросенсоров и микрореакторов.

Один из самых распространенных (и самых простых) примеров такого устройства — это микрокапсула, собранная из двух несмешивающихся жидкостей. Фактически такая капсула представляет собой каплю-в-капле, ядро, окруженное сферически симметричной оболочкой. За последние десять лет с помощью микрокапсул ученые научились хранить лекарства и еду, проводить контролируемые химические реакции, собирать искусственные клеточные мембраны и искать определенные виды бактерий.

К сожалению, жидкие микрокапсулы очень легко разрушаются: стоит сместить ядро относительно центра капли, и ее оболочка начинает истончаться. В конце концов оболочка разрывается, а содержимое капли вытекает. Из-за этого жидкую микрокапсулу практически невозможно сдвинуть с места. Получается, что такие устройства не подходят для важнейшего практического применения — направленной доставки лекарств, — хотя и имеют множество других достоинств.

Группа физиков под руководством Бабака Хокмабада (Babak Hokmabad) исправила этот существенный недостаток.