Een chemicus aan de Universiteit van Texas in Arlington heeft een apparaat ontwikkeld dat in staat is om druppels vloeistof op te vangen terwijl het door de ruimte reist en hun inhoud te analyseren op omstandigheden die het leven ondersteunen.

Purnendu "Sandy" Dasgupta, Hamish Small Chair in Ion Analysis bij de afdeling Scheikunde en Biochemie en adjunct-hoogleraar bij de afdelingen Natuurkunde en Elektrotechniek, creëerde een instrumentenplatform genaamd open-tubulaire chromatografie om ionen te detecteren en te scheiden.

Dasgupta's nieuwe methode, ontworpen voor ruimtereizen, gebruikt kleine hoeveelheden vloeistofmonsters die in buisjes worden geïnjecteerd die een vierde van de diameter van het fijnste mensenhaar hebben. Hij zei dat zijn instrument resultaten kan analyseren en presenteren op een enkele druppel vloeistof terwijl hij door of langs de atmosferen van andere planeten en manen vliegt.

"Er zijn fundamentele onverenigbaarheden tussen hoe men belangrijke ionen meet in een aan de aarde gebonden laboratorium en wat NASA ons in de ruimte nodig heeft, " zei Dasgupta. "We moesten een methode bedenken om ionen te detecteren en te scheiden die heel weinig stroom verbruikt en niet te veel ruimte in beslag neemt. Elk klein beetje gewicht, volume en stroom is duur als je naar een andere planeet reist."

Het project werd ondersteund door bijna $ 1 miljoen van NASA via een Planetary Instrument Concepts for the Advancement of Solar System Observations, of PICASSO, studiebeurs. Dasgupta heeft een aanvullende rijping van instrumenten voor zonnestelselverkenning van $ 1,4 miljoen ontvangen, of MatISSE, subsidie ​​van NASA om de instrumentatie te blijven versterken en te bewijzen dat het bestand is tegen de barre omstandigheden en lange reistijden van ruimteverkenning.

"De MatISSE-fase richt zich meer op engineering en het bewijzen van de robuustheid van de apparatuur en gaat minder over de mogelijkheid van nieuwe ontdekking dan in de PICASSO-fase, " zei Dasgupta. "Maar het is niettemin van vitaal belang. We moeten ervoor zorgen dat het instrument na een reis van enkele maanden of jaren een locatie kan bereiken en nog steeds kan presteren als we willen dat het een waardevolle plek op een ruimtevaartuig inneemt."

Hoewel er een onmiddellijke focus op Mars is voor verkenning, Dasgupta zei dat de open-buischromatograaf het potentieel heeft voor analyse op locaties die vijf of meer jaar reizen nodig hebben om te bereiken.

Morteza Khaledi, decaan van het UTA College of Science, zei dat Dasgupta's vermogen om technologie te ontwikkelen die bestand is tegen de vijandige omgevingen van de ruimte een indrukwekkende prestatie is.

"Om het open-tubulaire chromatografiesysteem in deze mate te miniaturiseren, Sandy moest innovatieve technische en analytische technieken bedenken die niet alleen potentieel hebben voor belangrijke ontdekkingen buiten onze planeet, maar ook implicaties voor een revolutie in de manier waarop we dit soort wetenschap op aarde uitvoeren, "Zei Khaledi. "Ik juich Sandy toe voor de manier waarop hij over de grenzen reikt om vragen te beantwoorden en ik bedank hem voor zijn visionaire werk."

Dasgupta's onderzoeksportfolio toont zijn expertise in chromatografie en zijn vermogen om complexe problemen op te lossen, zei Duane Dimos, vice-president voor onderzoek.

"Sandy's onderzoek is van nature doelgericht en resultaatgericht, " zei Dimos. "UTA heeft een voorname geschiedenis in het werken met NASA, en Sandy zet die traditie voort door een essentieel hulpmiddel te creëren dat kan helpen bij het beantwoorden van een van onze grootste al lang bestaande vragen. Hij en zijn team van studenten vertegenwoordigen een unieke manier van multidisciplinair denken om obstakels te overwinnen. Ik ben dankbaar dat ze een enorme bijdrage hebben geleverd aan de missie van NASA en tegelijkertijd de wetenschap bij UTA hebben verbeterd."

Dasgupta heeft de afgelopen jaren talloze nationale en internationale onderscheidingen ontvangen voor zijn werk, zoals het verdienen van de Talanta-medaille en genoemd worden op de Power List door The Analytical Scientist Magazine. Hij werd geselecteerd als de 2018 Distinguished Texas Scientist door de Texas Academy of Science en de ontvanger van de 2018 American Chemical Society's Division of Analytical Chemistry Chemical Instrumentation Award.

Onlangs, een van zijn papers werd geïdentificeerd als een van de 10 meest invloedrijke papers die in 2018 werden gepubliceerd. Dit is het tweede achtereenvolgende jaar dat hij deze eer ontvangt.

Dasgupta zei dat zijn prestaties niet mogelijk zouden zijn zonder de UTA-studenten die in zijn laboratorium werken en hun eigen probleemoplossende onderzoek nastreven. Hij zei dat hij geluk heeft dat zijn collega's zijn werk herkennen.

"Ik ben heel blij dat ik het grootste deel van mijn leven in laboratoria heb kunnen spelen en vragen heb kunnen beantwoorden. " zei Dasgupta. "Ik ben dankbaar dat mensen daar genoeg zin in hebben gevonden om mijn werk te financieren en me in staat te stellen te blijven spelen. Wat kan beter zijn?"