Com a ajuda de algum projeto, alguns gramas de filamento de plástico e uma impressora 3-D, pesquisadores da Universidade de Helsinque criaram um dispositivo único para estudar reações químicas, e melhorou seus processos experimentais.

Tudo começou como um projeto paralelo. Dr. Gianmario Scotti da Universidade de Helsinque, Finlândia, estava farto de trabalhar na sala limpa a cerca de 15 km de seu laboratório. Os microchips destinados à análise de espectrometria de massa tiveram que ser preparados em lotes maiores, já que não fazia sentido perder tempo se adequando e usando a sala limpa para apenas um único dispositivo de cada vez. Isso, é claro, significava esperar que o lote ficasse pronto antes que pudesse ser usado pelo grupo de pesquisa, e o trabalho não estava avançando tão rápido quanto se desejaria.

Gianmario Scotti e Markus Haapala, do grupo de pesquisa vizinho, tive uma ideia. Talvez eles pudessem pular a fase de sala limpa criando um pequeno, recipiente descartável que poderia ser conectado diretamente a um espectrômetro de massa e usado para estudar reações?

"Eu estava trabalhando com a impressão 3-D de aço inoxidável, portanto, a impressão 3-D era uma escolha óbvia para o método de fabricação. Mas a impressão 3D de aço não é muito econômica, então decidimos ficar com os plásticos, "Gianmario Scotti diz.

Encontrar o material certo, Contudo, não foi uma tarefa fácil. O material tinha que ser tal que os solventes usados ​​em estudos de reação química não dissolvessem nada dele. Também precisava ser durável e facilmente imprimível.

ABS - não. Nylon - não. PLA - definitivamente não. O polipropileno parecia uma opção interessante, mas era difícil de encontrar.

Gianmario Scotti finalmente encontrou alguém na Alemanha que vendia polipropileno no eBay, e comprei alguns rolos de filamento. E depois de apenas algumas fases de desenvolvimento, os pesquisadores criaram um microrreator que pode ser usado para análise de espectrometria de massa.

Após a impressão, a tarefa principal era a análise real das reações por um espectrômetro de massa. É aí que o trabalho de Sofia Nilsson e suas incontáveis ​​horas na armadilha de íons foram inestimáveis.

"Ao conectar um microrreator a um espectrômetro de massa, as reações podem ser acompanhadas em tempo real com alta sensibilidade e seletividade. Graças a isto, é possível detectar intermediários e até mesmo estados de transição de reações, tornando a estipulação de um mecanismo de reação possível, que é o foco da minha pesquisa, "diz Nilsson.

O termo "microrreator" parece complicado, mas basicamente é apenas um pequeno recipiente com uma barra de agitação para misturar amostras químicas e uma agulha muito fina para pulverizar e ionizar a amostra para análise com um espectrômetro de massa. Para colocar a barra de agitação e a agulha de nanoeletrospray no microrreator, o processo de impressão precisa ser interrompido, e reiniciado.

A barra de agitação magnética é girada colocando um ventilador de computador comum sob o microrreator. O próprio microrreator fica em um gabarito de plástico ao qual as seringas de amostra são conectadas. O gabarito em si é - é claro - impresso em 3-D.

Uma das principais novidades deste trabalho é que a barra de agitação e a ponta de ionização foram inseridas durante a impressão 3-D - a impressora seria parada no meio do trabalho, a barra de agitação e a ponta de ionização inseridas, e a impressão foi retomada. Por aqui, esses elementos são perfeitamente integrados em uma unidade.

Impressoras 3-D não são difíceis de encontrar, e imprimir um microrreator por vez leva cerca de uma hora. O desafio era encontrar uma plataforma adequada sobre a qual o microrreator pudesse ser impresso. O plástico impresso precisa aderir à plataforma, mas não com muita força. Depois de alguma tentativa, erro e raspagem intensa, os pesquisadores descobriram que o próprio polipropileno é o melhor material de plataforma, mas a temperatura do plástico impresso deve ser cuidadosamente regulada.