Sposób na kapsuły Janusa

Kapsuły Janusa, miniaturowe, puste wewnątrz struktury, w różnych fragmentach zbudowane z różnych mikro- i nanodrobin do tej pory były niezwykle trudne do wyprodukowania. Teraz, dzięki użyciu pola elektrycznego, kapsuły Janusa będzie można wytwarzać łatwo i tanio.

Janus, starorzymski bóg początków i przemian, przyciągał uwagę wiernych  dwiema twarzami, każdą skierowaną w inną stronę świata. Kapsuły Janusa –  „bańki” sklejone z dwóch „skorup”, każdej zbudowanej z mikro- lub  nanodrobin o innych właściwościach – od pewnego czasu przyciągają uwagę badaczy.

Kapsuły Janusa to doskonałe narzędzia do transportu leków i środki do innowacyjnych materiałów. Lecz by kapsuły Janusa  stały się powszechnie dostępne, muszą powstać efektywne metody ich  masowej produkcji. Ważnym krokiem w tym kierunku jest osiągnięcie  naukowców z norweskich i francuskich instytucji naukowych oraz Instytutu  Chemii Fizycznej PAN (IChF PAN) w Warszawie, opisane ostatnio w jednym z  najbardziej renomowanych czasopism naukowych: „Nature Communications”.

Współcześnie nie jest problemem wykonanie kul Janusa – okrągłych,  całkowicie wypełnionych mikro- i nanoobiektów, których jedna część ma  inne właściwości niż druga. Kulami Janusa są m.in. drobiny o połówkach białej i czarnej, stosowane do generowania obrazu w wyświetlaczach  elektroforetycznych montowanych w czytnikach e-książek.

„Kapsuły Janusa różnią się od kul Janusa: są puste w środku, a ich  powłoka, częściowo przepuszczalna, jest stworzona z cząstek  koloidalnych. Jak zrobić taką ‘dwulicową bańkę’ z mikro- i nanocząstek? Nad tym zastanawia się wielu naukowców. My zaproponowaliśmy naprawdę  nieskomplikowane rozwiązanie”, mówi dr Zbigniew Rozynek z IChF PAN,  który podczas stażu podoktorskiego na Norwegian University of Science  and Technology w Trondheim zajmował się stroną eksperymentalną badań nad  kapsułami Janusa.

We wnętrzu kapsuł Janusa można umieszczać mikroobiekty, nanodrobiny lub  cząsteczki chemiczne, które z powodu swej wrażliwości lub reaktywności  wymagają ochrony przed środowiskiem. Zróżnicowane własności obu części  kapsuł ułatwiają kontrolę nad ruchem kapsuł i uwalnianiem ich  zawartości. Czynniki te powodują, że kapsuły Janusa mogą mieć wiele  zastosowań. Zaproponowana metoda wytwarzania tych kapsuł ma więc  potencjalnie duże znaczenie dla przemysłu farmaceutycznego,  farbiarskiego czy spożywczego, a także dla rozwoju inżynierii  materiałowej i medycyny. Tym większe, że jest to metoda prosta i tania w  realizacji.