Con la ayuda de algunos diseños, unos gramos de filamento de plástico y una impresora 3D, investigadores de la Universidad de Helsinki hicieron un dispositivo único para estudiar reacciones químicas, y mejoraron sus procesos experimentales.

Comenzó como un proyecto paralelo. Dr. Gianmario Scotti de la Universidad de Helsinki, Finlandia, estaba harto de trabajar en la sala limpia a unos 15 km de su laboratorio. Los microchips destinados al análisis de espectrometría de masas debían prepararse en lotes más grandes, ya que no tenía sentido dedicar tiempo a vestirse y usar la sala limpia para un solo dispositivo a la vez. Eso, por supuesto, significó esperar a que el lote estuviera listo antes de que pudiera ser utilizado por el grupo de investigación. y el trabajo no avanzaba tan rápido como uno desearía.

Gianmario Scotti y Markus Haapala, del grupo de investigación vecino, tenia una idea. Tal vez podrían saltarse la fase de sala limpia ideando una pequeña recipiente desechable que podría conectarse directamente a un espectrómetro de masas y usarse para estudiar reacciones?

"Estuve trabajando con la impresión 3D de acero inoxidable, por lo que la impresión 3D era una opción obvia para el método de fabricación. Pero la impresión 3D de acero no es muy económica, así que decidimos quedarnos con los plásticos, "Dice Gianmario Scotti.

Encontrar el material adecuado sin embargo, no fue una tarea fácil. El material tenía que ser tal que los disolventes utilizados en los estudios de reacciones químicas no disolvieran nada de él. También tenía que ser duradero y fácil de imprimir.

ABS - no. Nylon - no. PLA:definitivamente no. El polipropileno parecía una opción interesante, pero era difícil de conseguir.

Gianmario Scotti finalmente encontró a alguien en Alemania que vendía polipropileno en eBay, y compré un par de rollos de filamento. Y después de unas pocas fases de desarrollo, los investigadores crearon un microrreactor que se puede utilizar para el análisis de espectrometría de masas.

Después de la impresión, la tarea principal fue el análisis real de las reacciones mediante un espectrómetro de masas. Ahí es donde el trabajo de Sofia Nilsson y sus incontables horas junto a la trampa de iones fueron invaluables.

"Al conectar un microrreactor a un espectrómetro de masas, Las reacciones se pueden seguir en tiempo real con alta sensibilidad y selectividad. Gracias a esto, es posible detectar intermedios e incluso estados de transición de reacciones, haciendo posible la estipulación de un mecanismo de reacción, que es en lo que se centra mi investigación, "dice Nilsson.

El término "microrreactor" suena complicado, pero básicamente es solo un recipiente pequeño con una barra de agitación para mezclar muestras químicas y una aguja muy delgada para rociar e ionizar la muestra para su análisis con un espectrómetro de masas. Para colocar la barra de agitación y la aguja de nanoelectrospray en el microrreactor, es necesario interrumpir el proceso de impresión, y luego reanudó.

La barra de agitación magnética se gira colocando un ventilador de computadora ordinario debajo del microrreactor. El microrreactor en sí se encuentra en una plantilla de plástico a la que se conectan las jeringas de muestra. La plantilla en sí está, por supuesto, impresa en 3D.

Una de las principales novedades de este trabajo es que la barra de agitación y la punta de ionización se insertaron durante la impresión 3-D:la impresora se detendría en medio del trabajo, la barra de agitación y la punta de ionización insertadas, y se reanudó la impresión. De esta manera, estos elementos se integran perfectamente en una unidad.

Las impresoras 3D no son difíciles de encontrar, e imprimir un microrreactor a la vez lleva aproximadamente una hora. El desafío consistía en encontrar una plataforma adecuada sobre la cual se pudiera imprimir el microrreactor. El plástico impreso debe pegarse a la plataforma, pero no demasiado fuerte. Después de alguna prueba, error y raspado intenso, los investigadores encontraron que el polipropileno en sí mismo es el mejor material de plataforma, pero la temperatura del plástico impreso debe regularse cuidadosamente.