Renforcer la catalyse chimique
La microfluidique est une discipline qui explore le comportement et le contrôle de fluides contenus à une échelle submillimétrique. Ce domaine se trouve au croisement de la biotechnologie, de la chimie, de l'ingénierie et de la physique. Le projet MicroDropCat («Application of Droplet-Based Microfluidics for the Screening of Supramolecular Catalysts») a développé de nouvelles méthodes de préparation et de détection de catalyseurs homogènes. Ces catalyseurs sont importants car ils sont utilisés pour créer une séquence de réactions dans les expériences chimiques. La méthode est basée sur les ligands auto-assemblés ou supramoléculaires utilisant la microfluidique basée sur les gouttelettes. Actuellement, le processus de découverte et de préparation des catalyseurs homogènes requiert beaucoup de temps, impliquant la nécessité d'une méthodologie efficace. En termes chimiques, la contrainte de trouver les ligands efficaces peut être résolue par l'auto-assemblage supramoléculaire de ligands par des interactions réversibles non-covalentes. Pour ce faire, l'équipe du projet, soutenue par de solides connaissances en microfluidique, ingénierie chimique et spectroscopie, a fusionné différents ensembles de gouttelettes de nanolitres contenant des ligands complémentaires. Les gouttelettes ont ensuite été fusionnées avec un précurseur métallique de transition pour générer des microgouttelettes catalytiques associées aux réactants dans différents canaux de réaction à l'échelle du nanolitre. Ce procédé intriqué permet l'évaluation de l'activité catalytique associée au processus d'auto-assemblage, offrant ainsi le niveau requis aux catalyseurs. Les expériences ont remarquablement augmenté le potentiel de l'espace chimique au sein duquel un ligand optimal peut être détecté. Tandis que certaines expériences ont été ratées par les techniques de synthèse et de dépistage s'appuyant sur l'échelle macrométrique, les réactions ont été accélérées par la miniaturisation du canal de réaction. Dans un futur proche, l'équipe du projet publiera les résultats du nouveau système catalyseur qui sera utilisé dans le développement d'un meilleur dispositif microfluidique. Les solutions techniques et scientifiques fondamentales de cette initiative ambitieuse ont été établies et serviront de base à la réalisation du dispositif catalyseur.
