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在Lehigh大学P.C.Rossin工程与应用科学学院Gilchrist实验室的研究人员正在以突破性的微观尺度精度观察涂料干燥时的演变过程。他们的研究结果最近发表在《ScientificReports》上。

薄膜涂料的作用远不止于美化墙壁。例如，它们可以作为可食用薄膜中的制药设备，类似于那些用于对抗阿片类药物流行的药物输送。这些涂料的干燥方式可以改变它们的特性，这对用于药物输送的薄膜尤为重要。

在他们的论文《Chemicalvs.mechanicalmicrostructureevolutionindryingcolloidandpolymercoatings》中，Lehigh研究人员研究了颗粒在干燥过程中如何在它们的相互作用被调整时重新排列。这些颗粒表现为药物输送膜中活性药物成分的代用品。

研究生TitipornKaewpetch使用高速共聚焦激光扫描显微镜直接观察这些薄膜内部，拍摄了数千张图像，这些图像提供了颗粒在干燥过程中如何流动和组装的纳米级细节。每个薄膜的千兆字节数据被渲染出来，以揭示它们的三维结构，为原本隐藏的内部过程提供模拟般的细节。

研究人员发现，当颗粒相互吸引时，它们会形成一个脚手架，在干燥过程中由于顶部界面的运动而弯曲和破裂。化学和生物分子工程系教授JamesGilchrist说：干燥过程中每一点吸引颗粒的微观结构都与薄膜演变的历史有关。他们对微观结构演变的3-D分析显示，与那些具有排斥力的颗粒相比，整个干燥过程清晰可见。

在真正的药物输送系统中，有许多成分相互作用，在整个干燥过程中总是改变浓度及其相互作用，Gilchrist说。通过将这一过程简化为基本成分，我们可以看到这些相互作用的发生。这可能会让我们对这些薄膜的制造有新的认识。

论文标题为《Chemicalvs.mechanicalmicrostructureevolutionindryingcolloidandpolymercoatings》。