С помощью жидкостной 3D-печати удалось создать новые флюидные наноустройства

Однако управление пространственной функциональностью внутри них и сопряжение процессов на обоих этапах остаются проблемой.

Исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (Калифорния, США) использовали поверхностно-активные вещества полимерной наноглины на границе раздела нефть-вода для получения полупроницаемой мембраны между жидкостями. Каналы потока были изготовлены с использованием микроструктурированной двумерной подложки и трехмерной жидкостной печати. Анионные стенки аппарата были функционализированы катионными мелкими молекулами, ферментами и коллоидными нанокристаллическими катализаторами. Трехмерная печать использовалась для построения мостов между каналами, соединяя их таким образом, чтобы проходящее через них химическое вещество встречало катализаторы в определенном порядке, вызывая каскад реакций для получения конкретных химических соединений.

В онлайн-выпуске журнала Nature Communications от 6 марта 2019 года исследователи сообщили, что в каналах под потоком могут выполняться многоступенчатые химические трансформации, а также осуществляться селективный массовый транспорт через границу жидкость-жидкость для линейных разделений. В конечном счете, все эти жидкостные системы уже автоматизированы с помощью насосов, детекторов и систем управления, далее предстоит лишь раскрыть их потенциал к химической логике и машинному обучению.

“Мы продемонстрировали замечательную вещь. Наше трехмерное печатное устройство может быть запрограммировано на проведение многоступенчатых сложных химических реакций по требованию, — сказал старший автор доктор Бретт Хелмс (Brett Helms), научный сотрудник Национальной лаборатории Лоуренса Беркли. — Ещё более удивительно то, что эта универсальная платформа может быть реконфигурирована для эффективного и точного комбинирования молекул для формирования специфических продуктов, таких как органические материалы для элементов питания. Форма и функции этих устройств ограничены только изобретательностью исследователя. Автономный синтез является интересной, перспективной областью для химической промышленности, и наша технология для устройств трехмерной печати способна помочь заложить основы в этой сфере”.

Ссылки по теме:
Lawrence Berkeley National Laboratory