Le Dr Jason Stafford de l'École d'ingénierie de l'Université a inventé cette plateforme pour créer des conditions de réaction hautement contrôlables et réduire le temps considérable que les chercheurs passent à générer des matériaux en laboratoire.

L'appareil de paillasse est une unité entièrement automatisée qui peut être programmée pour une synthèse parallèle afin de produire une série de nouveaux matériaux fabriqués de manières subtilement différentes, créant ainsi une bibliothèque de matériaux avancés ou de formulations de produits pour des tests et une optimisation plus poussés.

Les techniques actuelles de synthèse de matériaux aux propriétés extraordinaires, comme les matériaux 2D, reposent soit sur une approche descendante qui décolle des couches d'atomes (exfoliation), soit sur une approche ascendante qui construit une feuille en déposant un atome à la fois.

Ces deux approches impliquent un grand nombre d’étapes et de paramètres de synthèse et s’appuient sur des milliers de précurseurs. Cela freine la R&D sur de nouvelles formulations utilisant des nanomatériaux fabriqués à partir d'éléments uniques (comme le graphène) ou de composés tels que l'oxyde de cuivre, des polymères ou des cristaux.

Le dispositif développé par le Dr Stafford utilise la synthèse mécanochimique, qui accède à de nouveaux matériaux et induit des réactions chimiques par l'intermédiaire de forces mécaniques, réduisant ou éliminant ainsi le besoin de solvants toxiques. Il fonctionne avec de la verrerie de laboratoire standard ou des récipients personnalisés et peut être programmé pour fournir différentes forces mécaniques dans chaque récipient, qui peut contenir n'importe quoi, depuis une suspension liquide diluée jusqu'à une poudre solide sèche.

Le Dr Stafford espère que la nouvelle méthode intéressera les professionnels de la R&D travaillant dans la fabrication de produits chimiques et la conception de matériaux avancés, les chercheurs en découverte de médicaments et les chercheurs en laboratoire qui souhaitent développer de nouveaux matériaux qu'ils peuvent traduire directement en processus de fabrication respectueux de l'environnement.

Il a déclaré :« Il existe une bibliothèque massive et sans cesse croissante de matériaux 2D spécialisés qui n'ont pas atteint les applications grand public, et pourtant les chercheurs passent jusqu'à la moitié de leur temps à s'assurer que les étapes de synthèse sont effectuées de manière répétée et correcte. La plate-forme automatisée peut réduire considérablement le temps et l'expertise requis dans ces processus et libérer les scientifiques pour qu'ils se concentrent sur les aspects essentiels de leur recherche en matière de découverte de matériaux. "

Le Dr Stafford est professeur agrégé à l'Université de Birmingham, où il se spécialise dans les thermofluides, les écoulements multiphasiques et le traitement mécanochimique. Il est co-inventeur de 20 brevets et inventeur principal d'une demande de brevet déposée par l'Université de Birmingham Enterprise pour la méthode à haut débit récemment développée pour le traitement 2D et des nanomatériaux.

Il sera présent au Advanced Materials Show et à ChemExpo2024 les 15 et 16 mai au National Exhibition Centre de Birmingham.