Il dottor Jason Stafford della School of Engineering dell'Università ha inventato la piattaforma per creare condizioni di reazione altamente controllabili e ridurre la notevole quantità di tempo che i ricercatori dedicano alla generazione di materiali in laboratorio.

Il dispositivo da banco è un'unità completamente automatizzata che può essere programmata per la sintesi parallela per produrre una serie di nuovi materiali realizzati in modi leggermente diversi, creando così una libreria di materiali avanzati o formulazioni di prodotti per ulteriori test e ottimizzazioni.

Le attuali tecniche per sintetizzare materiali con proprietà straordinarie, come i materiali 2D, si basano su un approccio dall'alto verso il basso che stacca strati di atomi (esfoliazione) o su un approccio dal basso verso l'alto che costruisce un foglio depositando un atomo alla volta.

Entrambi questi approcci coinvolgono un gran numero di passaggi e parametri di sintesi e si basano su migliaia di precursori. Ciò frena la ricerca e lo sviluppo di nuove formulazioni che utilizzano nanomateriali costituiti da singoli elementi (come il grafene) o composti come ossido di rame, polimeri o cristalli.

Il dispositivo sviluppato dal Dr. Stafford utilizza la sintesi meccanochimica, che accede a nuovi materiali e induce reazioni chimiche attraverso forze meccaniche, riducendo o eliminando così la necessità di solventi tossici. Funziona con vetreria da laboratorio standard o recipienti personalizzati e può essere programmato per fornire diverse forze meccaniche in ciascun recipiente, che può contenere qualsiasi cosa, da una sospensione liquida diluita a una polvere solida secca.

Il dottor Stafford prevede che il nuovo metodo interesserà i professionisti di ricerca e sviluppo che lavorano nella produzione chimica e nella progettazione di materiali avanzati, ricercatori nella scoperta di farmaci e ricercatori di laboratorio che desiderano sviluppare nuovi materiali da poter tradurre direttamente in processi di produzione sostenibili dal punto di vista ambientale.

Ha affermato:"Esiste una libreria massiccia e in continua crescita di materiali 2D specializzati che non hanno raggiunto le applicazioni tradizionali, tuttavia i ricercatori stanno dedicando fino alla metà del loro tempo a garantire che le fasi di sintesi vengano eseguite ripetutamente e correttamente. La piattaforma automatizzata può ridurre significativamente il tempo e le competenze necessarie in questi processi e dà agli scienziati la possibilità di concentrarsi sugli aspetti fondamentali della loro ricerca nella scoperta dei materiali."

Il dottor Stafford è professore associato presso l'Università di Birmingham, dove è specializzato in termofluidi, flussi multifase e processi meccanochimici. È co-inventore di 20 brevetti e inventore principale di una domanda di brevetto depositata dall'Università di Birmingham Enterprise per il metodo ad alta produttività recentemente sviluppato per l'elaborazione 2D e di nanomateriali.

Sarà presente all'Advanced Materials Show e al ChemExpo2024 il 15 e 16 maggio al National Exhibition Centre di Birmingham.