Una spinta alla catalisi chimica
La microfluidica è una disciplina che studia il comportamento e il controllo dei fluidi limitati alla scala submillimetrica. Il settore tocca aspetti di biotecnologia, chimica, ingegneria e fisica. Il progetto MicroDropCat (Application of Droplet-Based Microfluidics for the Screening of Supramolecular Catalysts), finanziato dall'UE, ha sviluppato nuovi metodi per preparare e controllare catalizzatori omogenei. Questi catalizzatori sono importanti poiché vengono usati per creare una sequenza di reazioni negli esperimenti chimici. Il metodo si basa su ligandi supramolecolari o auto-assemblati usando la microfluidica basata su gocce. Attualmente per scoprire e preparare catalizzatori omogenei è necessario molto tempo, è quindi necessaria una metodologia più efficiente. Per usare la terminologia chimica, per scoprire ligandi efficaci questo vincolo si può superare con un autoassemblaggio supramolecolare dei ligandi con interazioni reversibili non-covalenti. Per raggiungere questo obiettivo, grazie al supporto di solide conoscenze in microfluidica, ingegneria chimica e spettroscopia, l'equipe di progetto ha unito diversi array di gocce di dimensioni di nanolitro contenenti ligandi complementari. Le gocce sono poi state unite a un precursore di metallo di transizione per generare "microgocce catalitiche" che sono poi state unite ai reagenti in recipienti di reazione su scala di nanolitro. Questo processo complesso ha consentito di valutare l'attività catalitica del processo di autoassemblaggio e di ottenere il livello di catalizzatori necessario. Gli esperimenti hanno aumentato chiaramente lo spazio chimico potenziale nel quale si può trovare un gruppo di ligandi ottimale. Nonostante alcuni esperimenti siano stati ostacolati da tecniche di sintesi e screening che fanno affidamento sulla macroscala, le reazioni sono state accelerate notevolmente miniaturizzando il recipiente di reazione. Nel prossimo futuro l'equipe di progetto pubblicherà i risultati sul nuovo sistema catalitico che verranno usati per sviluppare un dispositivo microfluidico più efficiente. Le soluzioni scientifiche e tecniche di base per questo ambizioso programma sono ora a disposizione e forniranno la base per creare questo dispositivo che "crea catalizzatori".
