Os pesquisadores desenvolveram uma tecnologia de triagem de alto rendimento baseada em fluxo que oferece uma meios mais seguros e menos dispendiosos de identificar as condições ideais para a realização de reações químicas catalíticas de alta pressão / alta temperatura. A técnica se concentra em reações de hidroformilação, que são usados ​​para criar uma variedade de produtos comerciais.

"As reações de hidroformilação são processos industriais usados ​​para fazer de tudo, desde plastificantes a detergentes, "diz Milad Abolhasani, autor correspondente de um artigo sobre o trabalho e professor assistente de engenharia química e biomolecular na North Carolina State University. "O processo de teste e análise para avaliar um único conjunto de condições usando técnicas convencionais normalmente leva dias. Agora podemos fazer isso em cerca de 30 minutos."

"A Eastman usa o processo de hidroformilação homogênea para fazer materiais secundários incluídos em muitos produtos que melhoram nossa qualidade de vida de forma material, como tintas, produtos farmacêuticos e tintas, "diz Dawn Mason, o gerente de inovação externa da Eastman Chemical Company. "Ser capaz de fornecer melhorias tecnológicas de maneira mais segura e ágil do que anteriormente é o que torna nossa parceria com a NC State um sucesso."

A nova técnica usa amostras extremamente pequenas - da ordem de 11 microlitros, em vez dos mililitros usados ​​nas técnicas convencionais. A nova técnica também integra a preparação de reagentes, processos de reação e análise em uma única sequência.

"A maioria dos processos de otimização envolve várias etapas que são realizadas em diferentes estações de trabalho, "Abolhasani diz." Essa é uma das razões pelas quais eles demoram tanto. Ao integrar essas etapas em um único, sequência contínua, tornamos o processo significativamente mais eficiente. "

A técnica química de fluxo de alto rendimento e o tamanho menor da amostra também aceleram a velocidade da reação. Mas a velocidade não é a única vantagem - a nova técnica também é mais segura. Isso porque essas reações devem ser conduzidas sob altas pressões, e em altas temperaturas, usando gases tóxicos e inflamáveis.

"Nossa técnica minimiza a interação humana com esses gases, já que a maior parte do trabalho é feito por robôs, "Abolhasani diz." Além disso, usamos apenas 60 microlitros desses gases, onde as técnicas convencionais usam alguns mililitros ou mais - isso é uma diferença de pelo menos duas ordens de magnitude, e isso significa que nosso processo é mais seguro. "

Os tamanhos de amostra relativamente pequenos também economizam dinheiro. Os catalisadores e ligantes usados ​​nas reações são caros. Usando amostras menores, o processo requer menos quantidade de ligantes caros e material de catalisador, reduzindo a despesa relevante em duas a três ordens de magnitude.

"Em última análise, desenvolver uma técnica mais eficiente para essas reações é importante porque acelera a P&D, permitindo que os pesquisadores melhorem os processos de fabricação e acelerem a capacidade da indústria de identificar novos ligantes que tenham aplicações comerciais, "Abolhasani diz.