3DSynth: Design and fabrication of cartridges for digital chemical synthesis
3DSynth:数字化学合成卡盒的设计和制造
基本信息
- 批准号:EP/S017046/1
- 负责人:
- 金额:$ 127.3万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2019
- 资助国家:英国
- 起止时间:2019 至 无数据
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This project proposes developing a new approach to chemical synthesis by constructing and demonstrating a software-based toolkit aimed specifically at synthetic chemists, allowing them to easily digitise and democratise their synthetic procedures in the form of code used to create multistage reactor systems and proto-type them using 3D printing. We aim to explore and validate this concept for a range of targets, from organic to inorganic and nano-scale materials. In preliminary studies published in Science (Science 2018, 359, 314-319) earlier this year we have shown that the digitisation of chemical synthesis is possible. In this grant we propose to expand this methodology that is currently allowing individual reaction steps to be be embodied in parametrically defined reactor 'modules'. The modules are then combined into extended, multi-step sequences, enabling us to turn the complex processes of batch chemical synthesis into small scale, on demand, synthesis cartridges. These cartridges can then be accompanied by a validated set of operating instructions which can be carried out either manually or via an automated interface, minimising the time and skill required to effect the synthesis whilst simultaneously maximising the reproducibility. Using 3D printed reactionware, developed by us in a £10 K 'creativity at home EPSRC project', in conjunction with robotic interfaces for liquid handling, this project will explore how to chemicals can be made in low-resource / limited skill environment after digitisation, aiming at lower costs, greater reproducibility, and vastly expanding the variety of materials available to the end user. Further, we aim that this toolkit can be used to enable mechanistic and material discovery studies by allowing the manipulation of the physical structure of the reactors to constrain the synthetic and reaction parameters vastly decreasing the timescales for customisation and further development.
该项目建议开发一种新的化学合成方法,方法是构建和演示专门针对合成化学家的基于软件的工具包,使他们能够轻松地数字化和民主化其合成程序,其形式是用于创建多级反应堆系统的代码,并使用3D打印进行原型制作。我们的目标是在从有机到无机和纳米材料的一系列目标上探索和验证这一概念。在今年早些时候发表在《科学》(Science 2018,359,314-319)上的初步研究中,我们已经证明了化学合成的数字化是可能的。在这笔赠款中,我们建议扩展这一方法,该方法目前允许在参数定义的反应器‘模块’中实现单个反应步骤。然后,这些模块被组合成扩展的多步骤序列,使我们能够将间歇化学合成的复杂过程转变为按需的小规模合成盒。然后,这些药筒可以配有一套有效的操作说明,可以手动或通过自动界面执行,最大限度地减少合成所需的时间和技能,同时最大限度地提高重复性。利用我们在GB 10K“家庭EPSRC创意项目”中开发的3D打印反应件,结合液体处理的机器人界面,该项目将探索如何在数字化后的低资源/有限技能的环境中制造化学品,旨在降低成本,提高再现性,并极大地扩大最终用户可用材料的种类。此外,我们的目标是,该工具包可以用于通过操纵反应堆的物理结构来限制合成和反应参数,从而实现机械和材料发现研究,从而大大减少定制和进一步开发的时间尺度。
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A Cybernetic Chemical Robot for Exploration and Optimisation of Nanomaterials
用于纳米材料探索和优化的控制论化学机器人
- DOI:10.26434/chemrxiv-2022-b89jk
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Cronin L
- 通讯作者:Cronin L
Autonomous execution of highly reactive chemical transformations in the Schlenkputer
在 Schlenkputer 中自主执行高反应性化学转化
- DOI:10.1038/s44286-023-00024-y
- 发表时间:2024
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Bell N
- 通讯作者:Bell N
Design of Experiments for Optimization of Polyoxometalate Syntheses
- DOI:10.1021/acs.chemmater.1c01401
- 发表时间:2021-09-14
- 期刊:
- 影响因子:8.6
- 作者:Bell, Nicola L.;Kupper, Manuel;Cronin, Leroy
- 通讯作者:Cronin, Leroy
Discovering New Chemistry with an Autonomous Robotic Platform Driven by a Reactivity-Seeking Neural Network.
- DOI:10.1021/acscentsci.1c00435
- 发表时间:2021-11-24
- 期刊:
- 影响因子:18.2
- 作者:Caramelli D;Granda JM;Mehr SHM;Cambié D;Henson AB;Cronin L
- 通讯作者:Cronin L
Intuition-Enabled Machine Learning Beats the Competition When Joint Human-Robot Teams Perform Inorganic Chemical Experiments
当人机联合团队进行无机化学实验时,基于直觉的机器学习在竞争中脱颖而出
- DOI:10.26434/chemrxiv.7712453.v1
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Cronin L
- 通讯作者:Cronin L
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Leroy Cronin其他文献
Photo-Driven Hydrogen Evolution Utilizing Vesicular Structure Consisting of Polyoxometalates
利用由多金属氧酸盐组成的囊泡结构进行光驱动析氢
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Keita Nakanishi;Geoffrey Cooper;Laurie Points;Leanne Bloor;Masaaki Ohba;Leroy Cronin - 通讯作者:
Leroy Cronin
Rotaxane mit anorganischen und organischen Baueinheiten
有机和有机平衡的轮烷
- DOI:
10.1002/ange.200902228 - 发表时间:
2009 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Euan K. Brechin;Leroy Cronin - 通讯作者:
Leroy Cronin
Hybrid Chemo-Robotic Systems for Embodied Chemical Evolution
用于具体化学进化的混合化学机器人系统
- DOI:
10.7551/978-0-262-32621-6-ch001 - 发表时间:
2014 - 期刊:
- 影响因子:16.6
- 作者:
Leroy Cronin - 通讯作者:
Leroy Cronin
Reaction blueprints and logical control flow for parallelized chiral synthesis in the Chemputer
化学计算机中并行手性合成的反应蓝图和逻辑控制流程
- DOI:
10.1038/s41467-024-54238-6 - 发表时间:
2024-11-26 - 期刊:
- 影响因子:15.700
- 作者:
Mindaugas Šiaučiulis;Christian Knittl-Frank;S. Hessam M. Mehr;Emma Clarke;Leroy Cronin - 通讯作者:
Leroy Cronin
A Closed Loop Discovery Robot Driven by a Curiosity Algorithm Discovers Proto-Cells That Show Complex and Emergent Behaviours
由好奇心算法驱动的闭环发现机器人发现了表现出复杂和突发行为的原始细胞
- DOI:
10.26434/chemrxiv.6958334 - 发表时间:
2018 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Jonathan Grizou;L. Points;Abhishek Sharma;Leroy Cronin - 通讯作者:
Leroy Cronin
Leroy Cronin的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Leroy Cronin', 18)}}的其他基金
Establishing Electrically Programmable Reaction Arrays as Universal Chemical Computers
建立电可编程反应阵列作为通用化学计算机
- 批准号:
EP/W001918/1 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Research Grant
CHEMIFY: A System to Produce Universal Digital Chemical Synthesis
CHEMIFY:通用数字化学合成的系统
- 批准号:
EP/S030603/1 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Research Grant
Chemobots: Digital-Chemical-Robotics to Convert Code to Molecules and Complex Systems
化学机器人:将代码转换为分子和复杂系统的数字化学机器人
- 批准号:
EP/S019472/1 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Research Grant
Ultra-Reduced Polyoxometalates as Electron-Coupled-Proton-Systems for Energy Storage
超还原多金属氧酸盐作为电子耦合质子系统用于能量存储
- 批准号:
EP/R020914/1 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Research Grant
Complex Chemical Systems Platform Exploring Inorganic Intelligence
复杂化学系统平台探索无机智能
- 批准号:
EP/R01308X/1 - 财政年份:2018
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Research Grant
Advanced Mass Spectrometry Kit for Controlling Chemical Robots and Exploring Complex Chemical Systems
用于控制化学机器人和探索复杂化学系统的先进质谱套件
- 批准号:
EP/P00153X/1 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Research Grant
A Digital DNA Nano Writer (DNA NanoFab)
数字 DNA 纳米写入器 (DNA NanoFab)
- 批准号:
EP/L015668/1 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Research Grant
Programmable 'Digital' Synthesis for Discovery & Scale-up of Molecules, Clusters & Nanomaterials
用于发现的可编程“数字”合成
- 批准号:
EP/L023652/1 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Research Grant
14-PSIL: Plug and Play Photosynthesis for RuBisCO Independent Fuels
14-PSIL:RuBisCO 独立燃料的即插即用光合作用
- 批准号:
BB/M011267/1 - 财政年份:2014
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Research Grant
Energy and the Physical Sciences: Hydrogen Production using a Proton Electron Buffer
能源和物理科学:使用质子电子缓冲器生产氢气
- 批准号:
EP/K023004/1 - 财政年份:2013
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Research Grant
相似国自然基金
Applications of AI in Market Design
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:万元
- 项目类别:外国青年学者研 究基金项目
基于“Design-Build-Test”循环策略的新型紫色杆菌素组合生物合成研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
在噪声和约束条件下的unitary design的理论研究
- 批准号:12147123
- 批准年份:2021
- 资助金额:18 万元
- 项目类别:专项基金项目
相似海外基金
A Platform for Hierarchical Data-Driven Design, Fabrication, and Control of Modular Soft Robots with Slender Beams for Locomotion and Manipulation
用于具有细长梁的移动和操纵模块化软机器人的分层数据驱动设计、制造和控制平台
- 批准号:
23K26071 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
SBIR Phase II: Computer Aided Design Toolkit for Desktop Digital Fabrication of Circuits on Paper
SBIR 第二阶段:用于纸上电路桌面数字制造的计算机辅助设计工具包
- 批准号:
2233004 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Cooperative Agreement
Design and fabrication of a hybrid metamaterial scanning probe for tunable tip-enhanced nanospectroscopy
用于可调谐尖端增强纳米光谱的混合超材料扫描探针的设计和制造
- 批准号:
23K13640 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
LEAP-HI: Design, Fabrication, and Multiscale Understanding of Biolubricants Using Synthetic Biology, Glycoengineering, and Biomimetic Synthesis
LEAP-HI:利用合成生物学、糖工程和仿生合成对生物润滑剂进行设计、制造和多尺度理解
- 批准号:
2245367 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Continuing Grant
DMREF/Collaborative Research: Iterative Design and Fabrication of Hyperuniform-Inspired Materials for Targeted Mechanical and Transport Properties
DMREF/合作研究:针对目标机械和传输性能的超均匀材料的迭代设计和制造
- 批准号:
2323342 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Standard Grant
DMREF/Collaborative Research: Iterative Design and Fabrication of Hyperuniform-Inspired Materials for Targeted Mechanical and Transport Properties
DMREF/合作研究:针对目标机械和传输性能的超均匀材料的迭代设计和制造
- 批准号:
2323343 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Standard Grant
DMREF/Collaborative Research: Iterative Design and Fabrication of Hyperuniform-Inspired Materials for Targeted Mechanical and Transport Properties
DMREF/合作研究:针对目标机械和传输性能的超均匀材料的迭代设计和制造
- 批准号:
2323344 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Standard Grant
Design and Fabrication of a Novel Biomass Sensor
新型生物质传感器的设计与制造
- 批准号:
EP/Y027914/1 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Fellowship
Rational PROTAC design enabled by integrated in silico molecular modeling and in vitro biomimetic affinity assessment
通过集成计算机分子建模和体外仿生亲和力评估实现合理的 PROTAC 设计
- 批准号:
10728205 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
DMREF/Collaborative Research: Iterative Design and Fabrication of Hyperuniform-Inspired Materials for Targeted Mechanical and Transport Properties
DMREF/合作研究:针对目标机械和传输性能的超均匀材料的迭代设计和制造
- 批准号:
2323341 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 127.3万 - 项目类别:
Standard Grant