Une équipe d'ingénieurs dirigée par Rutgers a développé un moyen automatisé de produire des polymères, rendant beaucoup plus facile la création de matériaux avancés visant à améliorer la santé humaine.

L'innovation est une étape critique pour repousser les limites pour les chercheurs qui souhaitent explorer de grandes bibliothèques de polymères, y compris les plastiques et les fibres, pour des applications chimiques et biologiques telles que les médicaments et la médecine régénérative grâce à l'ingénierie tissulaire.

Alors qu'un chercheur humain peut être capable de fabriquer quelques polymères par jour, le nouveau système automatisé, doté d'un logiciel personnalisé et d'un robot de manipulation de liquides, peut créer jusqu'à 384 polymères différents à la fois, une énorme augmentation par rapport aux méthodes actuelles.

Les polymères synthétiques sont largement utilisés dans les matériaux avancés avec des propriétés spéciales, et leur développement continu est crucial pour les nouvelles technologies, selon une étude de la revue Systèmes intelligents avancés . Ces technologies comprennent les diagnostics, Équipement médical, électronique, capteurs, robots et éclairage.

"Typiquement, les chercheurs synthétisent des polymères dans des environnements hautement contrôlés, limiter le développement de grandes bibliothèques de matériaux complexes, " a déclaré l'auteur principal Adam J. Gormley, professeur adjoint au Département de génie biomédical de l'École de génie de l'Université Rutgers-Nouveau-Brunswick. "En automatisant la synthèse des polymères et en utilisant une plateforme robotique, il est désormais possible de créer rapidement une multitude de matériaux uniques."

La robotique a automatisé de nombreuses façons de fabriquer des matériaux ainsi que de découvrir et de développer des médicaments. Mais la synthèse des polymères reste un défi car la plupart des réactions chimiques sont extrêmement sensibles à l'oxygène et ne peuvent être effectuées sans l'éliminer pendant la production. La plate-forme robotique à ciel ouvert du laboratoire Gormley réalise des réactions de synthèse de polymères tolérant l'oxygène.

Le groupe a développé un logiciel personnalisé qui permet à un robot de manipulation de liquides d'interpréter les conceptions de polymères réalisées sur ordinateur et d'effectuer chaque étape de la réaction chimique. Un avantage :le nouveau système automatisé permet aux non-spécialistes de créer plus facilement des polymères.

L'auteur principal est Matthew Tamasi, un doctorant Rutgers. Les co-auteurs incluent l'étudiant au doctorat Shashank Kosuri et l'étudiant de premier cycle Jason DiStefano. Un chercheur du Centre australien de nanomédecine et du Centre de conception macromoléculaire avancée a contribué à l'étude, qui a été financé par la New Jersey Health Foundation.