Usando un pequeño bloque de
aluminio con pequeñas ranuras, un equipo de investigadores del NIST y del
Polytechnic Institute of New York University está desarrollando un nuevo método
de química verde para hacer polímeros biodegradables. Su trabajo se ha
publicado recientemente con un primer ejemplo del valor de la microfluídica,
una tecnología más comúnmente asociada con las impresoras de chorro de tinta y
diagnósticos médicos, para modelar y desarrollar química industrial.
Básicamente desarrollaron un
micro reactor que les permite controlar la polimerización continua usando
enzimas. Estas enzimas son una tecnología verde alternativa para producir estos
polímeros. Se buscaba un poliéster, pero el proceso no es aún competitivo.
Datos del micro reactor, una especie de canal en zigzag con una profundidad de
un mm, hacinado con cientos de minúsculas burbujas, muestra cómo el proceso
puede hacerse más eficiente. El equipo cree que es el primer ejemplo de la
observación de polimerización con una enzima sólidamente soportada con un microprocesador.
El grupo estudió la síntesis del
PCL, un poliéster biodegradable usado en aplicaciones que van desde los
dispositivos médicos a vajillas desechables. PCL se sintetiza usando una
catálisis basada en estaño para cortar los anillos del agente químico base en
largas cadenas de polímeros. La catálisis es altamente tóxica.
La bioquímica moderna ha
encontrado sustitutos menos nocivos para el medio ambiente en una enzima
producida por la levadura de Candida
antartica. Pero el proceso por lotes para producirlo es demasiado
ineficiente para ser comercialmente competitivo. También hay problemas con el
residuo de la enzima degradando y contaminando el producto.
En contraste, el microreactor es
un proceso de caudal continuo. El caudal químico de materia prima a través de
un estrecho canal, alrededor del beads revestido de enzimas, y polimerizado el
otro extremo. La disposición permite un control continuo de la temperatura y
tiempo de reacción.
Bibliografía: Small-scale chemistry could
improve biodegradable polymers. Hidrocarbon processing. May 2011
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