Tot nu, het was niet mogelijk om vloeistoffen te produceren die op verzoek kunnen worden gevormd en opnieuw gevormd. Wetenschappers ontdekten een eenvoudige manier om gestabiliseerde druppeltjes te vormen in verschillende structuren. Nauw opeengepakte nanodeeltjes-polymeerassemblages op druppeloppervlakken werden geperst in gewenste vormenassemblages met een elektrisch veld. Deze nieuwe aanpak is een eenvoudige manier om druppeltjes van de ene vloeibare fase in een andere vloeistof te vormen. Dit zou kunnen leiden tot de continue productie van discrete, snel reagerend, en herconfigureerbare volledig vloeibare systemen.

Dit is een uniek platform voor het printen van vloeistoffen in structuren zoals kleine buisjes of speciale sponsachtige gels met gewenste kanaalafmetingen. Deze bedrukking kan structureren, reorganiseren, en voor onbepaalde tijd de ruimtelijke ordening van vloeistoffen vastzetten. Het resultaat? De geprinte vloeistoffen kunnen geoptimaliseerde paden creëren voor de stroom van mechanische, elektrisch, of optische energie door een materiaal. Het afstemmen van compressie aan de oppervlakte kan leiden tot geavanceerde, zelfs revolutionaire, energieopslag- en katalysatortechnologieën.

Biologische cellen compartimenteren de functies van eiwitten en enzymen in organellen en organiseren zich in weefsels die coördineren om werk uit te voeren. vangen, ook wel jammen, nanodeeltjes op waterdruppeloppervlakken bieden ongeëvenaarde routes om op dezelfde manier door mensen gemaakte materie te compartimenteren, wat resulteert in de assemblage van gestructureerde vloeistoffen.

Wetenschappers van het Lawrence Berkeley National Laboratory hebben aangetoond dat twee vloeistoffen die niet mengen (onmengbaar genoemd) op verzoek kunnen worden gevormd tot stabiele niet-bolvormige structuren. De sleutel is dicht opeengepakte oppervlakteactieve nanodeeltjes (zeepachtige materialen) op druppeloppervlakken die worden samengedrukt door een elektrisch veld. Eerst werd een waterdruppel gemaakt met nanodeeltjes versierd met negatief geladen functionele groepen. De waterdruppel bevond zich in een olie die polymeren bevatte met complementaire positief geladen groepen aan één uiteinde. Hierdoor konden de tegenovergestelde ladingen assemblages vormen op het water-olie-interface. Er werd een elektrisch veld aangelegd over de druppel, het vervormen tot een langwerpige vorm met een groter oppervlak. Hierdoor konden meer assemblages worden gevormd aan het druppeloppervlak. Na verwijdering van het elektrische veld, de druppel probeerde terug te keren naar een lagere oppervlaktevorm (bol). Echter, de assemblages werden gecomprimeerd en vastgelopen op de interface. Hierdoor werd de vorm van de vloeistof gefixeerd, het "arresteren" van de vloeistof in een anderszins zeer onstabiele vorm.

Het onderdrukken van de instabiliteit maakt de ontwikkeling mogelijk van een continu proces voor het vormen van zeer uniforme druppeltjes met een breed scala aan vormen. Bovendien, druppelconfiguratie kan controleerbaar worden gewijzigd. Daaropvolgende toepassing van een kracht zoals een elektrisch of magnetisch veld kan ervoor zorgen dat de druppel vervormt. De vastgelopen assemblage wordt vloeibaar. Hierdoor kan de ruimtelijke organisatie opnieuw worden geconfigureerd en kan een nieuwe druppelvorm worden gevormd na verwijdering van het veld.

Met behulp van dit eenvoudige proces, twee niet-mengbare vloeistoffen produceerden de eerste martelende, volledig vloeibare structuur met onderling verbonden submicrometerkanalen (smaller dan een mensenhaar) en een aanhoudende vorm. Dergelijke "bijels" (bicontinue vastgelopen emulsie) kunnen voordelen hebben als materialen voor katalyse en energieopslag, maar moeilijkheden om ze te produceren en de omvang van hun kanaal te verkleinen, hebben hun waarde tot nu toe beperkt. Deze benadering van oppervlakteactieve nanodeeltjes is eenvoudiger en heeft geleid tot bijels met afstembare kanaalgroottes - zelfs tot tien keer lager dan momenteel mogelijk is. Een breed scala aan vloeibare, nanodeeltje, en polymeerchemie en -concentraties kunnen worden gebruikt. Deze bevindingen bieden waardevolle richtlijnen voor de selectie van gefunctionaliseerde nanodeeltjes en polymeren om het druppelassemblageproces af te stemmen om gestructureerde vloeistoffen op een voorspelbare manier te genereren.