_ Nou dispozitiv de mare capacitate pentru deblocarea potențialul materialelor avansate

Un cercetător din Birmingham a dezvoltat un nou dispozitiv de mare capacitate care produce biblioteci de nanomateriale folosind abordări mecanochimice durabile.

Dr. Jason Stafford de la Școala de Inginerie a Universității a inventat platforma pentru a crea condiții de reacție extrem de controlabile și pentru a reduce cantitatea substanțială de timp petrecută de cercetători generând materiale în laborator.

Dispozitivul de banc este o unitate complet automatizată care poate fi programat pentru sinteza paralelă pentru a produce o serie de materiale noi realizate în moduri subtil diferite, creând astfel o bibliotecă de materiale avansate sau formulări de produse pentru testare și optimizare ulterioară.

Tehnicile actuale pentru sintetizarea materialelor cu proprietăți extraordinare, cum ar fi ca materiale 2D, fie se bazează pe o abordare de sus în jos care dezlipește straturile de atomi (exfoliere), fie pe o abordare de jos în sus care formează o foaie prin depunerea câte un atom la un moment dat.

Ambele aceste abordări. implică un număr mare de pași și parametri de sinteză și se bazează pe mii de precursori. Acest lucru împiedică cercetarea și dezvoltarea noilor formulări care utilizează nanomateriale realizate din elemente unice (cum ar fi grafenul) sau compuși precum oxidul de cupru, polimerii sau cristalele.

Dispozitivul dezvoltat de Dr. Stafford folosește sinteza mecanochimică, care accesează materiale noi și induce reacții chimice prin forțe mecanice, reducând sau eliminând astfel nevoia de solvenți toxici. Funcționează cu articole din sticlă de laborator standard sau vase personalizate și poate fi programat pentru a furniza diferite forțe mecanice în fiecare vas, care pot conține orice, de la o suspensie lichidă diluată la o pulbere solidă uscată.

Dr. Stafford se așteaptă ca noua metodă să intereseze profesioniștii din cercetare și dezvoltare care lucrează în fabricarea chimică și proiectarea materialelor avansate, cercetătorii aflați în descoperirea medicamentelor și cercetătorii din laborator care doresc să dezvolte noi materiale pe care să le poată transpune direct în procese de fabricație durabile din punct de vedere ecologic.

El a spus: „Există o bibliotecă masivă și în continuă creștere de materiale 2D specializate care nu au ajuns la aplicațiile principale, totuși cercetătorii își petrec până la jumătate din timp asigurându-se că pașii de sinteză sunt executați în mod repetat și corect. Platforma automatizată poate în mod semnificativ reduce timpul și expertiza necesare în aceste procese și eliberează oamenii de știință să se concentreze asupra aspectelor de bază ale cercetării lor în descoperirea materialelor.”

Dr. Stafford este profesor asociat la Universitatea din Birmingham, unde este specializat în termofluide, fluxuri multifazice și procesare mecanochimică. El este co-inventator pentru 20 de brevete și inventatorul principal pentru o cerere de brevet depusă de Universitatea din Birmingham Enterprise pentru metoda recent dezvoltată de mare debit pentru procesarea 2D și a nanomaterialelor.

El va fi la Advanced. Materials Show și ChemExpo2024 pe 15 și 16 mai la Centrul Național de Expoziții din Birmingham.

(Fluierul)