Digestión por microondas speedwave: la historia de éxito de una patente

Interesante información de fondo sobre el desarrollo de la tecnología de sensores ópticos de la digestión por microondas de onda rápida.

Las ventajas de las rápidas velocidades de calentamiento de los instrumentos de microondas habían sido decisivas para que, desde finales de los años 80 del siglo pasado, los dispositivos de microondas no sólo se utilizaran en la cocina, sino que también se emplearan cada vez más en los laboratorios químicos. Sin embargo, el uso de instrumentos de microondas en los laboratorios fue al principio a veces difícil. Los recipientes a presión y su contenido se calentaban de forma incontrolada y sin controlar los parámetros de reacción. Por lo tanto, no era posible observar y controlar el proceso de digestión por microondas, por lo que en el caso de reacciones exotérmicas inducidas espontáneamente no se podían tomar medidas adecuadas.

En aquella época, varios fabricantes de sistemas de digestión por microondas empezaron a trabajar para superar este reto. El avance definitivo fue introducido por el Dr. Rainer Krämer, físico experimental con experiencia en espectroscopia de infrarrojos, que trabajaba con Berghof Products + Instruments GmbH (que en aquel momento operaba bajo Berghof Labor- und Automatisierungstechnik GmbH). Descubrió que con el material de PTFE utilizado para la fabricación de los recipientes de digestión se podía utilizar un haz de infrarrojos para la medición directa de la temperatura de la muestra dentro del recipiente. Basándose en este conocimiento, desarrolló un sistema de detección que fue patentado y que todavía se utiliza en los sistemas de digestión por microondas de Berghof.

El 14 de abril de 1994 se presentó una solicitud de patente para el sistema de medición, denominada "dispositivo para la medición in situ de la temperatura de una muestra en un recipiente a presión". La patente DE 4412887C2 se concedió el 29 de octubre de 1998. Esta tecnología todavía se puede encontrar bajo el nombre de speedwave® DIRC (Direct Infrared Control) en los sistemas de digestión por microondas speedwave XPERT y speedwave ENTRY de Berghof.

Además, el Dr. Rainer Krämer desarrolló otras dos tecnologías de sensores para medir la presión interna de los recipientes y para medir la temperatura de la superficie exterior del recipiente. Speedwave® OPC (Optical Pressure Control), la tecnología para la medición de la presión interna del recipiente, también fue patentada (DE 19710499A1). El aspecto revolucionario de Speedwave® OPC es que para la medición de la presión dentro de cada recipiente individual es posible sin el requisito de un recipiente de referencia adicional.

La aplicación de Speedwave® OTC (Optical Temperature Cut-Off), la funcionalidad para medir la temperatura de la superficie del recipiente, permite establecer y controlar un límite superior de temperatura de la superficie exterior del recipiente. Esto aumenta la seguridad del usuario y la vida útil de los recipientes.

Las tecnologías de sensores ópticos patentadas de Berghof no sólo permiten la supervisión de la presión y la temperatura sin contacto en tiempo real, sino también la supervisión individual de todos los recipientes y sus parámetros de reacción. Como los sensores ópticos nunca entran en contacto con las muestras, se excluye la contaminación. Además, el manejo es extremadamente sencillo, ya que no es necesario cablear ningún recipiente de referencia ni equiparlo con sondas de temperatura.