拜罗伊特的研究人员找到了利用磁性模式控制液体中微小颗粒的方法。该研究成果现已发表在《自然通讯》杂志上，标题为“非周期能量景观中相同微粒的同步和独立拓扑控制”。

总体而言，胶体颗粒在磁性图案上同时且独立的传输可以在各个科学技术领域发挥重要作用，以生产定制材料、改善生物医学应用、进行实验室测试或研究基本科学问题。

在这项理论和实验工作中，Nico CX Stuhlmüller 和 Daniel de las Heras 教授博士(理论)以及 Farzaneh Farrokhzad 和 Thomas Fischer 教授博士(实验)研究了相同胶体颗粒(纳米到微米-悬浮在液体中的大小颗粒)在磁性图案上。

外部场，例如电场和磁场，通常用于传输胶体颗粒的集合。然后，相同的粒子在场的影响下沿着相同的方向传输。科学家们在这里证明，使用非周期性能量景观可以同时且独立地精确控制一组相同胶体粒子的传输。

磁性微粒放置在磁性图案上方。该图案由根据图案上的位置而不同排列的向上和向下磁化区域制成。然后，传输由外部磁场方向的调制环路驱动。由于外部磁场与图案产生的场 之间的耦合，出现了复杂的时间依赖性和非周期性能量景观。

多个相同胶体颗粒的任意复杂且定制的轨迹可以同时编码在图案或调制环中。作为例证，科学家们展示了相同的胶体粒子在相同调制环的影响下如何能够书写字母表的前 18 个字母。

除了其基本兴趣之外，这项工作还为胶体科学中的可重构自组装开辟了新途径，并在多功能芯片实验室设备中具有潜在应用。例如，使用磁场对胶体颗粒进行精确、同步的目标控制可用于开发传输颗粒以进行实验室测试和医学诊断的微流体系统。

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