El seu article* (clicar per veure'l), publicat el 2020 a la prestigiosa revista Analytical Chemistry, acaba de rebre un important premi al Congrés Europact 2021: el Process Analytical Technologies (PAT) Award for Young Scientists. L'ha coescrit amb Anna de Juan, la seva directora de tesi doctoral a la Facultat de Química de la Universitat de Barcelona.
El més rellevant de l'article, que té a més a més relació amb el seu doctorat que es troba a la seva recta final, és el mètode que utilitza per obtenir informació d’heterogeneïtat. Ho fa a partir de “fotografies químiques” de productes farmacèutics realitzades amb un sistema de càmera hiperespectral del seu laboratori a la Facultat de Química de la UB on treballa, situat a la tercera planta. Amb la càmera fa imatges de barreges per veure el nivell d'uniformitat distribucional dels seus components. "Es tracta de treure la màxima informació per conèixer estats de processos de mescla"–diu.
Rodrigo Rocha fotografiat a la tercera planta de la Facultat de Química.
El mètode s'inscriu en l'anomenada Quimiometria, que consisteix a aplicar eines estadístiques i matemàtiques per analitzar dades químiques, és a dir, monitorar dades reals de processos químics amb diferents sensors, de possible aplicació per a la indústria.
La càmera del sistema hiperespectral
Amb aquesta càmera, Rodrigo fa imatges de mostres de barreges farmacèutiques, captant la llum de freqüències més enllà del rang visible a l’ull humà, com l'infraroig i l'ultraviolat. A cada píxel, hi ha un espectre «que dona informació química de la matèria fotografiada». Així es pot saber, píxel per píxel, la quantitat que hi ha de cada component. "Si a partir de l'espectre sabem la quantitat dels components, podem veure de manera qualitativa la seva distribució" –afirma.
Al laboratori del seu grup de recerca de Quimiometria. S'aprecia la càmera hiperespectral a la dreta, de color taronja.
El repte científic de la seva investigació és treure un índex quantitatiu de la qualitat de les barreges analitzades per saber-ne el percentatge d'uniformitat distribucional, que pot anar del 0 al 100%. El 100% es refereix a barreges ideals amb components distribuïts de manera aleatòria. Aquesta metodologia es basa en l’anàlisi variogràfica de la imatge química, que aporta valors numèrics del grau de mescla.
Aquest jove investigador brasiler de poc més de trenta anys analitza els paràmetres de concentració dels components sobre la seva distància espacial. "Busquem saber l'heterogeneïtat distribucional de les mostres" -apunta. Per això, compara els valors numèrics de la concentració dels components a diferents distàncies (d'1, 2 o 4 píxels, etc.).
Diu que l'heterogeneïtat es pot basar en dos tipus de diferències de concentració: comparant tots els píxels (heterogeneïtat global) o analitzant la distribució dels valors de píxels. "Aquest darrer aspecte d'heterogeneïtat distribucional és el menys explotat" -detalla.
Amb l’Anna de Juan a les instal·lacions del sincrotró ALBA.
Rodrigo Rocha està ara en un punt d'inflexió de fi i començament d'etapes. El 2021 finalitza el seu període de doctorat, que ha durat 5 anys (2017-2021). Rodrigo ha estat a la Secció Departamental de Química Analítica i, en concret, a l'anomenat Grup de recerca Equilibris en Solució i Quimiometria (GESQ).
Del seu pas per la Facultat de Química, diu que ha estat una experiència constructiva. «Ho he passat molt bé en general amb els companys de laboratori i els professors del grup de recerca. He estat molt a gust», segons comenta.
Afirma també que aquest premi, atorgat per Prozessanalytic en cooperació amb Siemens, li dona ales per seguir endavant. Pel que fa a plans de futur, diu que està aplicant per fer un postdoc l'any vinent a Itàlia i seguirà usant aquest tipus de càmera per a diferents estudis: farmacèutics com l'actual; forenses i artístics, per analitzar el visible i invisible de les obres d'art.
(*)
Analytical Chemistry 2020 92 (24), 15880-15889
DOI: 10.1021/acs.analchem.0c03241
