En el marco del proyecto de investigación TiKaBe, financiado por el Ministerio Federal de Digitalización y Transporte (BMDV), se ha desarrollado una instalación de mezcla y dosificación de laboratorio que permite el análisis y el procesamiento seguros de materiales sensibles, como nanopartículas y disolventes, a escala de laboratorio y piloto. El trabajo se llevó a cabo en estrecha colaboración entre IFA Technology, el Fraunhofer ISE y las instituciones que acompañaron el proyecto, PTJ y NOW GmbH (número de referencia de la subvención: 03B11028C).
El objetivo del proyecto es el análisis científico de la dispersión de nanopartículas en pastas catalizadoras y la investigación de pasos de proceso adecuados para la manipulación segura de sustancias reactivas y potencialmente peligrosas. La planta experimental permite, entre otras cosas, la introducción gradual de nanopartículas y disolventes en un sistema cerrado de caja de guantes, así como procesos de dosificación semiautomáticos y el procesamiento controlado de medios altamente viscosos. Además, apoya el estudio de los efectos dispersivos mediante aplicaciones ultrasónicas y permite realizar series de ensayos sistemáticos para evaluar y perfeccionar los parámetros de proceso relevantes.
Etapas del proceso:
- Pesaje y dosificación semiautomáticos
- Mezcla controlada en el recipiente
- Circulación mediante bomba de tornillo excéntrico
- Dispersión ultrasónica
- Evaluación y adaptación del proceso
La instalación de laboratorio se diseñó prestando especial atención a la seguridad en el trabajo, la estabilidad del proceso y la ejecución precisa de los ensayos. Los resultados obtenidos contribuyen a la investigación básica en el campo de las pastas catalizadoras y sientan las bases para futuros desarrollos científicos. El proyecto también muestra cómo se pueden abordar de manera eficiente las cuestiones que surgen en el entorno del laboratorio mediante una estrecha colaboración entre la industria, las instituciones de investigación y las instituciones de financiación.
«El mayor reto fue el manejo seguro de materiales sensibles, como nanopartículas y disolventes. Hemos logrado desarrollar una instalación de laboratorio que, a pesar de los complejos requisitos, permite un alto grado de seguridad en los procesos y un volumen muerto extremadamente bajo».
— Daniel Holzer, director de proyectos de IFA Technology