Traduzione a cura di Maurizio Bisogni
Un
nuovo processo di stampa 3D sviluppato presso l’Università di Glasgow
potrebbe rivoluzionare il modo con cui scienziati, medici e anche il
pubblico in generale potrebbe creare prodotti chimici.
Il professor Lee Cronin, presidente della facoltà “Gardiner” di Chimica
presso questa Università, crede che la sua ricerca potrebbe portare allo
sviluppo di costruttori chimici ad uso domestico che i consumatori
potrebbero utilizzare per progettare e creare medicine in casa.
Un documento di una nuova ricerca, pubblicata sulla rivista “Nature
Chemistry”, sottolinea che questo processo è stato testato e risulta
funzionante. Utilizzando una stampante 3D disponibile in commercio,
gestita da un software open-source, il professor Cronin e il suo team
hanno costruito quello che chiamano il ‘reactionware’, speciali provette
per le reazioni chimiche realizzate con un gel polimerico che diventa
attivo a temperatura ambiente.
Con l’aggiunta di altre sostanze chimiche al gel depositato dalla stampante, il team dei ricercatori sono stati in grado di rendere il vaso stesso parte del processo di reazione. Mentre ciò è comune in operazioni di ingegneria chimica su larga scala, lo sviluppo di “reactionware” rende possibile per la prima volta realizzare piccole provette “personalizzate” per colture di laboratorio.
Professor Cronin ha detto: “Già da tempo era possibile avere materiali di laboratorio su misura, per includere, ad esempio, finestre o elettrodi, ma era particolarmente costoso in termini finanziari e di tempo. Adesso siamo in grado di fabbricare questi “vasi” reactionware utilizzando una stampante 3D in un tempo relativamente breve. Anche le provette più complicate sono state realizzate soltanto in poche ore.
“Rendendo il “vaso” stesso parte del processo di reazione, la differenza tra il reattore e la reazione diventa nulla. Si tratta di un nuovo modo di pensare per i chimici, e ci offre un controllo molto specifico delle reazioni, perché siamo in grado di perfezionare continuamente il progetto dei supporti, come richiesto.
“Per esempio, i disegni iniziali del “reactionware” hanno permesso di sintetizzare ben tre nuovi composti precedentemente sconosciuti e arrivare ad una quarta reazione unicamente modificando la composizione chimica del reattore.”
Sebbene la tecnologia che stanno sviluppando è ancora in una fase iniziale, il team, composto da ricercatori del Dipartimento di Chimica e della Scuola di Fisica e Astronomia dell’Università, sta anche valutando le implicazioni a lungo termine degli sviluppi nella tecnologia di stampa 3D.
Il professor Cronin ha aggiunto: “le stampanti 3D stanno diventando sempre più comuni e convenienti. E del tutto possibile che, in futuro, potremmo vedere avanzamenti in ingegneria chimica, che oggi sono estremamente costosi, filtrare dal basso, dai laboratori e dalle piccole imprese commerciali.
“Ancora più importante: potremmo utilizzare le stampanti 3D per rivoluzionare l’accesso all’assistenza sanitaria nel mondo in via di sviluppo, permettendo che la diagnosi e il trattamento avvenga in un modo molto più efficiente ed economico di quanto sia possibile ora.
“Potremmo anche vedere le stampanti 3D arrivare nelle case e diventare costruttori di oggetti domestici, compresi i farmaci. Forse con l’introduzione di “apps” software attentamente controllate, simili a quelle disponibili da Apple, potremmo permettere ai consumatori di accedere in tempo reale da casa a medicine calibrate da uno specialista “
La relazione del Prof. Cronin, intitolata “Integrated 3D-printed reactionware for chemical synthesis and analysis” (“reactionware” integrato e stampato tridimensionalmente per sintesi chimica e analisi), è stata pubblicata su Nature Chemistry.
Per maggiori informazioni:http://dx.doi.org/10.1038/nchem.1313
Estratto
La stampa Tridimensionale (3D) ha il potenziale per trasformare la scienza e la tecnologia, creando su misura, elettrodomestici a basso costo che in precedenza richiedevano strutture dedicate alla produzione. Un’attraente, ma inesplorata, applicazione è quella di utilizzare una stampante 3D per avviare reazioni chimiche stampando i reagenti direttamente in una matrice 3D “reactionware”. E’ quindi possibile progettare, costruire e gestire digitalmente reazioni chimiche su piccola scala. Utilizzando una stampante a basso costo 3D e un software di progettazione open-source abbiamo prodotto “Reactionware” per la sintesi organica e inorganica, che include componenti stampabili quali catalizzatori, elementi per l’elettrochimica e l’analisi spettroscopica. Questo permette di monitorare reazioni chimiche dove avvengono, e ciò comporta che architetture differenti potrebbero essere sottoposte a controllo sulla loro efficacia per specifici processi, con un meccanismo di feedback digitale per l’ottimizzazione del dispositivo stesso. Inoltre, solo modificando l’architettura reactionware, si possono modificare i risultati della reazione. Nel complesso, questo approccio comporta costi relativamenti bassi, automatizzazione e riconfigurabilità della piattaforma di lavorazione della sostanza chimica, rendendo le tecniche di ingegneria chimica accessibili ai tipici laboratori di sintesi.
Fornito dalla Università di Glasgow
Fonte: PhysorgCon l’aggiunta di altre sostanze chimiche al gel depositato dalla stampante, il team dei ricercatori sono stati in grado di rendere il vaso stesso parte del processo di reazione. Mentre ciò è comune in operazioni di ingegneria chimica su larga scala, lo sviluppo di “reactionware” rende possibile per la prima volta realizzare piccole provette “personalizzate” per colture di laboratorio.
Professor Cronin ha detto: “Già da tempo era possibile avere materiali di laboratorio su misura, per includere, ad esempio, finestre o elettrodi, ma era particolarmente costoso in termini finanziari e di tempo. Adesso siamo in grado di fabbricare questi “vasi” reactionware utilizzando una stampante 3D in un tempo relativamente breve. Anche le provette più complicate sono state realizzate soltanto in poche ore.
“Rendendo il “vaso” stesso parte del processo di reazione, la differenza tra il reattore e la reazione diventa nulla. Si tratta di un nuovo modo di pensare per i chimici, e ci offre un controllo molto specifico delle reazioni, perché siamo in grado di perfezionare continuamente il progetto dei supporti, come richiesto.
“Per esempio, i disegni iniziali del “reactionware” hanno permesso di sintetizzare ben tre nuovi composti precedentemente sconosciuti e arrivare ad una quarta reazione unicamente modificando la composizione chimica del reattore.”
Sebbene la tecnologia che stanno sviluppando è ancora in una fase iniziale, il team, composto da ricercatori del Dipartimento di Chimica e della Scuola di Fisica e Astronomia dell’Università, sta anche valutando le implicazioni a lungo termine degli sviluppi nella tecnologia di stampa 3D.
Il professor Cronin ha aggiunto: “le stampanti 3D stanno diventando sempre più comuni e convenienti. E del tutto possibile che, in futuro, potremmo vedere avanzamenti in ingegneria chimica, che oggi sono estremamente costosi, filtrare dal basso, dai laboratori e dalle piccole imprese commerciali.
“Ancora più importante: potremmo utilizzare le stampanti 3D per rivoluzionare l’accesso all’assistenza sanitaria nel mondo in via di sviluppo, permettendo che la diagnosi e il trattamento avvenga in un modo molto più efficiente ed economico di quanto sia possibile ora.
“Potremmo anche vedere le stampanti 3D arrivare nelle case e diventare costruttori di oggetti domestici, compresi i farmaci. Forse con l’introduzione di “apps” software attentamente controllate, simili a quelle disponibili da Apple, potremmo permettere ai consumatori di accedere in tempo reale da casa a medicine calibrate da uno specialista “
La relazione del Prof. Cronin, intitolata “Integrated 3D-printed reactionware for chemical synthesis and analysis” (“reactionware” integrato e stampato tridimensionalmente per sintesi chimica e analisi), è stata pubblicata su Nature Chemistry.
Per maggiori informazioni:http://dx.doi.org/10.1038/nchem.1313
Estratto
La stampa Tridimensionale (3D) ha il potenziale per trasformare la scienza e la tecnologia, creando su misura, elettrodomestici a basso costo che in precedenza richiedevano strutture dedicate alla produzione. Un’attraente, ma inesplorata, applicazione è quella di utilizzare una stampante 3D per avviare reazioni chimiche stampando i reagenti direttamente in una matrice 3D “reactionware”. E’ quindi possibile progettare, costruire e gestire digitalmente reazioni chimiche su piccola scala. Utilizzando una stampante a basso costo 3D e un software di progettazione open-source abbiamo prodotto “Reactionware” per la sintesi organica e inorganica, che include componenti stampabili quali catalizzatori, elementi per l’elettrochimica e l’analisi spettroscopica. Questo permette di monitorare reazioni chimiche dove avvengono, e ciò comporta che architetture differenti potrebbero essere sottoposte a controllo sulla loro efficacia per specifici processi, con un meccanismo di feedback digitale per l’ottimizzazione del dispositivo stesso. Inoltre, solo modificando l’architettura reactionware, si possono modificare i risultati della reazione. Nel complesso, questo approccio comporta costi relativamenti bassi, automatizzazione e riconfigurabilità della piattaforma di lavorazione della sostanza chimica, rendendo le tecniche di ingegneria chimica accessibili ai tipici laboratori di sintesi.
Fornito dalla Università di Glasgow
Questo opera è distribuito con licenza Creative Commons Attribuzione – Non commerciale – Condividi allo stesso modo 3.0 Italia.
Nessun commento:
Posta un commento