Enhancing membrane-based soft materials with magnetic reconfiguration events.
Enhancing membrane-based soft materials with magnetic reconfiguration events.
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DOI：
10.1038/s41598-022-05501-7
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发表时间：
2022-02-01
影响因子：
4.6
通讯作者：
Freeman EC
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Makhoul-Mansour MM;El-Beyrouthy JB;Mao L;Freeman EC
自适应和仿生液滴材料是使用液滴界面双层 (DIB) 技术构建的，通过粘附的微滴组装脂质膜网络。这些脂质膜的特性与形成界面的液滴的特性有关。因此，重新排列网络内液滴的相对位置也会改变它们之间形成的脂质膜的特性，从而改变相邻区室之间的跨膜交换。在这项工作中，我们通过使用选择性地分散在 DIB 结构的液滴相中的磁性流体或铁磁流体来实现这一目标。首先，使用耦合实验-计算方法优化铁磁流体 DIB 特性以进行重新配置，探索通过磁场操纵液滴的理想参数。接下来，这些发现应用于更大的、磁异质的 DIB 集合，以研究磁驱动的重构事件。激活 DIB 网络边界的电磁体通过分离和重组与分散的磁性隔室边界相邻的界面膜来产生重排事件。这些发现使得动态液滴网络的产生能够通过磁力改变其底层膜结构。
Adaptive and bioinspired droplet-based materials are built using the droplet interface bilayer (DIB) technique, assembling networks of lipid membranes through adhered microdroplets. The properties of these lipid membranes are linked to the properties of the droplets forming the interface. Consequently, rearranging the relative positions of the droplets within the network will also alter the properties of the lipid membranes formed between them, modifying the transmembrane exchanges between neighboring compartments. In this work, we achieved this through the use of magnetic fluids or ferrofluids selectively dispersed within the droplet-phase of DIB structures. First, the ferrofluid DIB properties are optimized for reconfiguration using a coupled experimental-computational approach, exploring the ideal parameters for droplet manipulation through magnetic fields. Next, these findings are applied towards larger, magnetically-heterogeneous collections of DIBs to investigate magnetically-driven reconfiguration events. Activating electromagnets bordering the DIB networks generates rearrangement events by separating and reforming the interfacial membranes bordering the dispersed magnetic compartments. These findings enable the production of dynamic droplet networks capable of modifying their underlying membranous architecture through magnetic forces.
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影响因子：
--
作者：
Bayley H;Cronin B;Heron A;Holden MA;Hwang WL;Syeda R;Thompson J;Wallace M
通讯作者：
Wallace M
影响因子：
16.6
作者：
Bolognesi G;Friddin MS;Salehi-Reyhani A;Barlow NE;Brooks NJ;Ces O;Elani Y
通讯作者：
Elani Y
影响因子：
4.6
作者：
Bayoumi M;Bayley H;Maglia G;Sapra KT
通讯作者：
Sapra KT
影响因子：
16.6
作者：
Alcinesio, Alessandro;Meacock, Oliver J.;Bayley, Hagan
通讯作者：
Bayley, Hagan
影响因子：
3.4
作者：
Friddin, Mark S.;Bolognesi, Guido;Ces, Oscar
通讯作者：
Ces, Oscar