Uma equipe liderada por Rutgers adaptou robótica avançada de manuseio de líquidos para realizar a química necessária para sintetizar polímeros sintéticos. Esta nova abordagem automatizada permite a rápida exploração de novos materiais valiosos na indústria e na medicina. Crédito:Matthew Tamasi
Uma equipe de engenheiros liderada pela Rutgers desenvolveu uma maneira automatizada de produzir polímeros, tornando muito mais fácil criar materiais avançados destinados a melhorar a saúde humana.
A inovação é uma etapa crítica para expandir os limites dos pesquisadores que desejam explorar grandes bibliotecas de polímeros, incluindo plásticos e fibras, para aplicações químicas e biológicas, como drogas e medicina regenerativa, por meio da engenharia de tecidos.
Embora um pesquisador humano possa fazer alguns polímeros por dia, o novo sistema automatizado - com software personalizado e um robô de manuseio de líquidos - pode criar até 384 polímeros diferentes de uma vez, um grande aumento em relação aos métodos atuais.
Os polímeros sintéticos são amplamente utilizados em materiais avançados com propriedades especiais, e seu desenvolvimento contínuo é crucial para novas tecnologias, de acordo com um estudo no jornal Sistemas Inteligentes Avançados . Essas tecnologias incluem diagnósticos, dispositivos médicos, eletrônicos, sensores, robôs e iluminação.
"Tipicamente, pesquisadores sintetizam polímeros em ambientes altamente controlados, limitando o desenvolvimento de grandes bibliotecas de materiais complexos, "disse o autor sênior Adam J. Gormley, professor assistente do Departamento de Engenharia Biomédica da Escola de Engenharia da Rutgers University-New Brunswick. "Ao automatizar a síntese de polímeros e usar uma plataforma robótica, agora é possível criar rapidamente uma infinidade de materiais exclusivos. "
A robótica automatizou muitas maneiras de fazer materiais, bem como de descobrir e desenvolver medicamentos. Mas sintetizar polímeros continua desafiador porque a maioria das reações químicas são extremamente sensíveis ao oxigênio e não podem ser feitas sem removê-lo durante a produção. A plataforma de robótica ao ar livre do laboratório Gormley realiza reações de síntese de polímeros que toleram oxigênio.
O grupo desenvolveu um software customizado que permite a um robô de manuseio de líquidos interpretar projetos de polímeros feitos em um computador e realizar todas as etapas da reação química. Um benefício:o novo sistema automatizado torna mais fácil para não especialistas criar polímeros.
O autor principal é Matthew Tamasi, um aluno de doutorado da Rutgers. Os co-autores incluem o estudante de doutorado Shashank Kosuri e o estudante de graduação Jason DiStefano. Um pesquisador do Australian Centre for Nanomedicine and Centre for Advanced Macromolecular Design contribuiu para o estudo, que foi financiado pela New Jersey Health Foundation.