Um pesquisador de Birmingham desenvolveu um novo dispositivo de alto rendimento que produz bibliotecas de nanomateriais usando abordagens mecanoquímicas sustentáveis.



Dr. Jason Stafford, da Escola de Engenharia da Universidade, inventou a plataforma para criar condições de reação altamente controláveis ​​e reduzir a quantidade substancial de tempo que os pesquisadores gastam gerando materiais no laboratório.

O dispositivo de bancada é uma unidade totalmente automatizada que pode ser programada para síntese paralela para produzir uma série de novos materiais feitos de maneiras sutilmente diferentes, criando assim uma biblioteca de materiais avançados ou formulações de produtos para testes e otimização adicionais.

As técnicas atuais para sintetizar materiais com propriedades extraordinárias, como materiais 2D, dependem de uma abordagem de cima para baixo que remove camadas de átomos (esfoliação) ou de uma abordagem de baixo para cima que constrói uma folha depositando um átomo de cada vez.

Ambas as abordagens envolvem um grande número de etapas e parâmetros de síntese e dependem de milhares de precursores. Isto impede a investigação e o desenvolvimento de novas formulações que utilizem nanomateriais feitos de elementos únicos (como o grafeno) ou compostos como óxido de cobre, polímeros ou cristais.

O dispositivo desenvolvido pelo Dr. Stafford utiliza síntese mecanoquímica, que acessa novos materiais e induz reações químicas por meio de forças mecânicas, reduzindo ou eliminando a necessidade de solventes tóxicos. Ele funciona com vidrarias de laboratório padrão ou recipientes personalizados e pode ser programado para fornecer diferentes forças mecânicas em cada recipiente, que pode conter desde uma suspensão líquida diluída até um pó sólido seco.

Stafford espera que o novo método desperte o interesse de profissionais de P&D que trabalham na fabricação de produtos químicos e design de materiais avançados, pesquisadores de descoberta de medicamentos e pesquisadores de laboratório que desejam desenvolver novos materiais que possam traduzir diretamente em processos de fabricação ambientalmente sustentáveis.

Ele disse:"Há uma biblioteca enorme e cada vez maior de materiais 2D especializados que não alcançaram as aplicações convencionais, mas os pesquisadores estão gastando até metade de seu tempo garantindo que as etapas de síntese sejam executadas repetidamente e corretamente. A plataforma automatizada pode reduzir significativamente o tempo e a experiência necessários nesses processos e liberam os cientistas para se concentrarem nos aspectos centrais de suas pesquisas na descoberta de materiais."

Dr. Stafford é professor associado da Universidade de Birmingham, onde se especializou em termofluidos, fluxos multifásicos e processamento mecanoquímico. Ele é co-inventor de 20 patentes e o principal inventor de um pedido de patente apresentado pela University of Birmingham Enterprise para o método de alto rendimento recentemente desenvolvido para processamento 2D e de nanomateriais.

Ele estará no Advanced Materials Show e na ChemExpo2024 nos dias 15 e 16 de maio no Centro Nacional de Exposições de Birmingham.

Fornecido pela Universidade de Birmingham