化学：仮想磁気鋳型によって誘導されるコロイド集合

コロイド粒子集合体は、フォトニクス、エレクトロニクス、センサー、マイクロレンズへの応用が見込まれることで、かなり前から関心を集めてきた。既存の集合方式によって、一種類のコロイドを比較的柔軟に配置して、さまざまな望みの構造体を形成することができる。しかし、多成分格子、対称性を精密に制御したクラスター、三次元集合体を形成することは依然として困難である。いくつかの方式で複雑なコロイド構造体を効率よく形成できるが、系に固有の手順を必要とする。今回我々は、常磁性流体中に設定した磁場の微小勾配が「仮想鋳型」として利用でき、これがテンプレートとして機能して、多数（約10⁸個）の非磁性コロイド粒子や磁性コロイド粒子を、マイクロメートルの精度と80～90％の典型的な収率で集合させ得ることを示す。我々は、ポリマー粒子、シリカ粒子、生きた細菌から、単一成分や多成分のコロイド配列、複雑な三次元構造体、さまざまなコロイド分子を作り、さらにこれらの構造体全てが長期間持続することを示して、この方法の汎用性を例証する。加えて、我々の磁気鋳型は、マイクロメートルサイズの物体の操作に制限されるという点で光学トラップに今のところ似ているが、大規模並列型であり、非磁性物体と磁性物体を同時に二次元および三次元で操作することができる。

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