In den modernen Labors müssen Standards, Reagenzien und alle möglichen anderen Lösungen durch Kapillaren fließen, die so dünn sind, dass sie nicht mehr als "Schlauch" hergestellt werden können. Sie entstehen vielmehr, indem man einen Kanal in eine Oberfläche ätzt, der anschließend mit einem Deckel abgeschlossen wird. Ein neues Prinzip soll diesen aufwändigen Herstellungsprozess nun ablösen. Jeffrey Moore vom Department of Chemistry der University of Illinois at Urbana-Champaign und seine Mitarbeiter lassen die Flüssigkeit zwischen zwei Oberflächen fließen - ohne Seitenwände.

Das Geheimnis liegt in der wasserabweisenden (hydrophoben) beziehungsweise wasseranziehenden (hydrophilen) Natur der beiden Flächen. Dazu beschichten die Forscher zwei mikroskopische Objektträger - die im Abstand von 180 Mikrometern aufeinanderliegen - zunächst mit einem monomolekularen Film einer hydrophoben und lichtempfindlichen Substanz. Mithilfe von Licht und einer Schablone kann sie chemisch derart verändert werden, dass hydrophile Bereiche entstehen. So lassen sich zwischen den Objektträgern eng beieinander liegende Kanäle schaffen, in denen Wasser fließen kann.

Die Arbeitsgruppe von Moore ist sogar in der Lage, druckabhängige Strömungssysteme herzustellen. Dabei strömt das Wasser - je nach Druck - entlang unterschiedlicher Kanäle. Bestimmte Chemikalien bei der Herstellung der Oberflächen machen dies möglich.

Die Forscher sehen in ihrer Anwendung vor allem zwei Vorteile: Zum einen macht das photolithographische Verfahren überaus komplexe Fließsysteme möglich, zum anderen kann es zu einem optimalen Austausch von Gas und Flüssigkeit kommen. So könnte beispielsweise ein künstliches Abbild der Lunge entstehen, wo feine Flüssigkeitsströme mit der Atmosphäre oder anderen Gasen im Austausch stehen.