En el marc del projecte europeu ROBUSTOO, emprem l’enzim HMFO per sintetitzar FDCA (monòmer d’un bioplàstic) a partir de HMF. Atès que aquest enzim oxidatiu es desactiva ràpidament en exposar-se a les interfícies gas-líquid del bombolla tradicional, el subministrament continu d’ oxigen representa un repte crític. Per solucionar-ho, utilitzem impressió 3D i el programari Onshape per fabricar a mida un suport de membrana de fibra oca adaptat a un reactor SpinChem, aconseguint una oxigenació eficient i lliure de bombolles.
Atès que la geometria interna del reactor dificultava els mesuraments directes, es van emprar motlles negatius (d’alumini i posteriorment d’agar al 3 %) per guiar el disseny. La cistella de suport definitiva va ser el resultat de quatre dissenys enfocades a optimitzar l’estabilitat mecànica i l’ajust:
Prototips 1 i 2
Estructures modulars de quatre peces semicirculars unides per barres verticals. Van ser descartades per errors dimensionals (excés d’altura), rotació no desitjada al costat de l’impulsor i una excessiva fragilitat que provocava el seu desmuntatge en retirar-les del reactor.
Prototip 3
Es va incrementar el gruix estructural i s’hi va afegir un connector flexible tipus (acordió), a més d’una ranura perimetral per a una junta tòrica (O-ring). Tot i que això va garantir un ajust a pressió perfecte contra la paret, el conjunt mancava de cohesió i seguia col·lapsant durant la seva manipulació.
Disseny Final optimitzat
Es va reemplaçar el sistema de múltiples peces per dos anells oberts continus (superior i inferior), mantenint el connector tipus acordió per aportar la flexibilitat necessària. Juntament amb un regruixat de les barres verticals, aquest disseny va resoldre els problemes d’assemblatge, garantint la integritat mecànica enfront de l’agitació i consolidant-se com la solució definitiva.
Finalment, la implementació pràctica d’aquest desenvolupament s’il·lustra en les següents figures. En les següents imatges s’observen les diferents membranes (tubs) posades en els suports impresos en 3D, necessaris per a la transferència d’oxigen en el reactor; i el reactor enzimàtic amb el suport i la membrana instal·lats, llestos per iniciar una reacció que requereix oxigen en el medi.
Detalls del projecte
| Tipus de projecte | Projecte de Recerca |
| Data | 01/2026 |
| Tècniques | Fabricació digital 3D |
| Responsable(s) del projecte | Darly Carolina Concha Núñez |
