Aujourd'hui, la recherche automatisée est effectuée à l'aide de puces microfluidiques qui ont à peu près la taille d'un timbre-poste. Ces minuscules appareils sont constitués de millions de particules microscopiques capturées dans des gouttes d’eau, et chaque goutte sert de tube à essai pour une seule expérience. Les gouttelettes traversent un petit canal où un laser examine chaque gouttelette qui passe pour enregistrer des milliers de résultats expérimentaux chaque seconde. Le problème, cependant, est que les gouttelettes qui se dirigent vers l’extrémité étroite de l’entonnoir peuvent se boucher et entrer en collision, ce qui peut gâcher les expériences. "C'est un problème de circulation, comme si plusieurs voies de voitures essayaient toutes de passer par un poste de péage", a déclaré Sindy Tang, professeur agrégé de génie mécanique à la Stanford School of Engineering. Mais son laboratoire a récemment démontré comment il était possible de rendre les expériences microfluidiques beaucoup plus efficaces. Cela a été démontré en plaçant de minuscules ronds-points près du bas de l’entonnoir qui disposent soigneusement les gouttelettes afin qu’elles puissent zoomer à travers le système avec beaucoup moins de collisions. Dans un article publié dans les Actes de l'Académie nationale des sciences détaillant les résultats, elle et son équipe, dirigée par Alison Bick, ancienne étudiante en ingénierie de Stanford, ont découvert que les fractures par gouttelettes étaient mille fois moins fréquentes dans le système de rond-point. Les chercheurs ont constaté que l'emplacement précis des ronds-points ou des ronds-points était la variable décisive : les ronds-points trop éloignés de la sortie de l'entonnoir n'affectent pas la rupture, mais les ronds-points proches de la sortie finissent par provoquer davantage de collisions et de pannes. "Il existe un point optimal dans l'emplacement des ronds-points qui minimise la réduction de la fragmentation du flux de gouttelettes", a déclaré Tang. L'utilisation de ronds-points correctement placés pourrait entraîner une augmentation de 300 pour cent de l'efficacité expérimentale.
Cette technologie pourrait permettre de détecter plus rapidement les médicaments, ainsi que de nombreux autres avantages. Par exemple, les imprimantes 3D fonctionnent de la même manière : elles forcent des gouttelettes de plastique ou une autre émulsion à travers une fine buse à grande vitesse pour construire progressivement des structures couche par couche. Cette technologie peut donc s’avérer révolutionnaire en matière d’impression 3D. Cette découverte a conduit à des applications qui s'étendent au-delà de la recherche à d'autres systèmes impliquant des interactions entre de nombreux corps de taille similaire, depuis un groupe de cellules biologiques jusqu'à une grande variété de personnes. Ce travail a également été soutenu par la National Science Foundation.
