Un impulso a la catálisis química
El estudio de los microfluidos es una disciplina que investiga el comportamiento y el control de fluidos restringidos a escalas submilimétricas. Este campo de la ciencia constituye un cruce de caminos entre la biotecnología, la química, la ingeniería y la física. El proyecto «Aplicación de técnicas de microfluidos basadas en gotas al análisis de catalizadores supramoleculares» (MicroDropCat), financiado con fondos de la Unión Europea, ha desarrollado nuevas formas para preparar y analizar catalizadores homogéneos. Estos catalizadores son importantes, ya que se emplean para originar secuencias de reacciones en los experimentos químicos. El método se basa en ligandos supramoleculares o autoensamblados utilizando propiedades de microfluidos basados en gotas. Actualmente, para descubrir y preparar catalizadores homogéneos se requiere gran cantidad de tiempo, lo que plantea la necesidad de diseñar una metodología más eficaz. Para explicarlo con terminología del ámbito químico, si queremos descubrir ligandos eficaces, ese problema se puede superar por medio del autoensamblaje supramolecular de ligandos a través de interacciones no covalentes reversibles. Para alcanzar sus objetivos y con el respaldo de unos fundamentos sólidos en los campos de los microfluidos, la ingeniería química y la espectroscopía, el equipo del proyecto fusionó distintas matrices de gotas de dimensiones del orden de los nanolitros, que contenían ligandos complementarios. Seguidamente, las gotas se fusionaron con un precursor metálico de transición para generar «microgotas catalíticas» que posteriormente se combinaron con reactivos en vasos de dimensiones apropiadas para las reacciones a escala de nanolitros. Este proceso tan sofisticado hizo posible evaluar la actividad catalítica relacionada con el proceso de autoensamblaje, para dar por fin como resultado el nivel necesario de catalizadores. Los experimentos incrementaron de forma acusada el espacio químico potencial dentro del cual es posible hallar un conjunto de ligandos óptimo. Mientras que sobre algunos experimentos repercutieron negativamente las técnicas de síntesis y análisis basadas en la macroescala, las reacciones sí fueron aceleradas al miniaturizar en un grado significativo el vaso de reacción. En un futuro cercano, el equipo del proyecto publicará los resultados acerca del novedoso sistema catalítico que se utilizará para desarrollar un dispositivo o sistema de microfluidos más eficaz. Ya se han puesto los cimientos básicos científicos y técnicos para esta iniciativa tan ambiciosa, que servirán como base firme para hacer realidad este dispositivo «fabricador de catalizadores».
