Digitalisering af kemi med en smart omrører

Miniaturiserede computersystemer og trådløs teknologi tilbyder forskere nye måder at holde øje med reaktioner uden behov for større, besværligt udstyr. I en proof-of-concept undersøgelse i ACS -sensorer , forskere beskriver en billig ny enhed, der fungerer som en konventionel magnetisk omrører, men det kan automatisk måle og transmittere oplysninger om en løsnings farve, viskositet og en række andre attributter til en smartphone eller computer.

Automatisk, ekstern dataindsamling kan gøre kemiske processer mere pålidelige, samt mindre arbejdskrævende og mere sikkert. Denne teknologi er begyndt at gøre indhug i kemilaboratorier, men muligheder for forskere, der ønsker at blande deres reaktioner eksternt og overvåge flere parametre, mens disse reaktioner forekommer, er ret knappe, begrænset og dyrt. Nikolay Cherkasov, Dmitry Isakov og kolleger ønskede at udvikle en enhed, der samtidig kan registrere adskillige parametre ved hjælp af frit tilgængelig open source-software og let at få, billige komponenter.

Teamet lavede to versioner af Smart Stirrer baseret på forskellige integrerede kredsløb, den ene en mikrokontroller og den anden et alt-i-et-system på en chip. For at tilpasse Smart Stirrer til forskellige applikationer, holdet brugte et modulært design, hvor sensorer kan tilføjes efter behov. I forsøg, de bekræftede, at de kunne registrere farve, elektrisk ledningsevne og med omhyggelig kalibrering, viskositet. Yderligere billige kommercielt tilgængelige sensorer, såvel som brugerdefinerede, kunne bruges til at tilpasse enheden til mange nye applikationer, siger forskerne. De bemærker en begrænsning:det snævre temperaturinterval, inden for hvilket Smart Stirrer kan fungere, en begrænsning, som de siger er iboende for de fleste digitale elektronikker. Ultimativt, de forudser, at denne tilgang kunne udgøre en platform for digitalisering af kemi i forskningslaboratorier og industriel fremstilling.