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La fabrication additive change la façon dont les chercheurs et les industriels conçoivent et fabriquent des dispositifs chimiques pour répondre à leurs besoins spécifiques. les composés ont été synthétisés et optimisés avec succès par une réaction de cycloaddition Huisgen 1,3-dipolaire médiée par le Cu à l'aide d'une configuration de chimie UAM.
En raison de ses avantages significatifs par rapport à son homologue en vrac, la chimie en flux est un domaine important et en pleine croissance dans les milieux académiques et industriels en raison de sa capacité à augmenter la sélectivité et l'efficacité de la synthèse chimique. Cela s'étend de la simple formation de molécules organiques1 aux composés pharmaceutiques2,3 et aux produits naturels4,5,6.Plus de 50 % des réactions dans les industries de la chimie fine et de la pharmacie peuvent bénéficier de l'utilisation du traitement en flux continu7.
Ces dernières années, il y a eu une tendance croissante de groupes cherchant à remplacer la verrerie traditionnelle ou les équipements de chimie en flux par des « récipients de réaction » de chimie de fabrication additive (AM) personnalisables8. modélisation des dépôts (FDM)8,12,13,14 et impression à jet d'encre 7, 15, 16. Le manque de robustesse et de capacité de ces dispositifs à effectuer une large gamme de réactions/analyses chimiques17, 18, 19, 20 est un facteur limitant majeur pour une mise en œuvre plus large de la FA dans ce domaine17, 18, 19, 20 .
En raison de l'utilisation croissante de la chimie en flux et des propriétés favorables associées à la FA, il est nécessaire d'explorer des techniques plus avancées qui permettent aux utilisateurs de fabriquer des récipients de réaction en flux avec des capacités chimiques et analytiques améliorées. Ces techniques devraient permettre aux utilisateurs de choisir parmi une gamme de matériaux très robustes ou fonctionnels capables de gérer une large gamme de conditions de réaction, tout en facilitant diverses formes de sortie analytique de l'appareil pour permettre la surveillance et le contrôle de la réaction.
Un processus de fabrication additive qui a le potentiel de développer des réacteurs chimiques personnalisés est la fabrication additive par ultrasons (UAM). Cette technique de laminage de feuilles à l'état solide applique des oscillations ultrasonores à des feuilles métalliques minces afin de les assembler couche par couche avec un chauffage en vrac minimal et un degré élevé d'écoulement plastique. ou l'usinage au laser définit la forme nette d'une couche de matériau collé 24, 25. Cela signifie que l'utilisateur n'est pas limité par les problèmes associés à l'élimination de la matière première résiduelle des petits canaux de fluide, ce qui est souvent le cas avec les systèmes AM en poudre et liquide 26,27,28. En plus de la liaison à l'état solide, un autre phénomène rencontré lors de la liaison par ultrasons est le flux élevé de matières plastiques à des températures relativement basses29,30,31,32,33. Cette caractéristique unique de l'UAM peut faciliter l'intégration d'éléments mécaniques/thermiques entre les couches métalliques sans dommage. Les capteurs intégrés UAM peuvent faciliter la transmission d'informations en temps réel de l'appareil à l'utilisateur grâce à des analyses intégrées.
Les travaux antérieurs des auteurs32 ont démontré la capacité du processus UAM à créer des structures microfluidiques 3D métalliques avec des capacités de détection intégrées. Il s'agit d'un dispositif de surveillance uniquement. Cet article présente le premier exemple d'un réacteur chimique microfluidique fabriqué par UAM ;un dispositif actif qui non seulement surveille mais induit également la synthèse chimique par le biais de matériaux catalyseurs structurellement intégrés. Le dispositif combine plusieurs avantages associés à la technologie UAM dans la fabrication de dispositifs chimiques 3D, tels que : la capacité de convertir des conceptions 3D complètes directement à partir de modèles de conception assistée par ordinateur (CAO) en produits ;fabrication multi-matériaux pour combiner haute conductivité thermique et matériaux catalytiques ;et en intégrant des capteurs thermiques directement entre les flux de réactifs pour une surveillance et un contrôle précis de la température de réaction.
Tous les solvants et réactifs ont été achetés chez Sigma-Aldrich, Alfa Aesar, TCI ou Fischer Scientific et ont été utilisés sans purification préalable. Plateforme de chimie en flux FlowSyn.
L'UAM a été utilisé pour fabriquer tous les appareils de cette étude. La technologie a été inventée en 1999, et ses détails techniques, paramètres de fonctionnement et développements depuis son invention peuvent être étudiés à travers les documents publiés suivants34,35,36,37. Le .Cu-110 a une forte teneur en cuivre (minimum 99,9 % de cuivre), ce qui en fait un bon candidat pour les réactions catalysées par le cuivre, et est donc utilisé comme « couche active au sein d'un microréacteur.Al 6061 O est utilisé comme matériau "en vrac", également couche d'enrobage utilisée pour l'analyse ;Enrobage de composants auxiliaires en alliage et état recuit combinés à une couche de Cu-110.Al 6061 O est un matériau qui s'est avéré hautement compatible avec les procédés UAM38, 39, 40, 41 et a été testé et trouvé chimiquement stable avec les réactifs utilisés dans ce travail.La combinaison de Al 6061 O avec Cu-110 est également considérée comme une combinaison de matériaux compatible pour UAM et est donc un matériau approprié pour cette étude.38,42 Ces dispositifs sont répertoriés dans le tableau 1 ci-dessous.
Étapes de fabrication du réacteur (1) Substrat en Al 6061 (2) Fabrication du canal inférieur fixé à une feuille de cuivre (3) Enrobage des thermocouples entre les couches (4) Canal supérieur (5) Entrée et sortie (6) Réacteur monolithique.
La philosophie de conception du chemin de fluide est d'utiliser un chemin alambiqué pour augmenter la distance parcourue par le fluide dans la puce, tout en maintenant la puce à une taille gérable. Cette augmentation de la distance est souhaitable pour augmenter le temps d'interaction catalyseur/réactif et fournir d'excellents rendements de produit. à la jonction en Y avant d'entrer dans la section de mélange en serpentin. La troisième entrée, qui croise le flux à mi-chemin de sa résidence, est incluse dans la conception des futures synthèses de réaction en plusieurs étapes.
Tous les canaux ont un profil carré (pas d'angles de dépouille), résultat du fraisage CNC périodique utilisé pour créer la géométrie du canal. Les dimensions du canal sont choisies pour assurer une sortie de volume élevée (pour un microréacteur), tout en étant suffisamment petites pour faciliter les interactions de surface (catalyseurs) pour la plupart des fluides contenus. La taille appropriée est basée sur l'expérience passée des auteurs avec des dispositifs métal-fluidiques pour la réaction. Le connecteur (filetage 1/4″—28 UNF) est inclus dans la conception pour permettre une interface simple de l'appareil avec un équipement de chimie en flux commercial.La taille du canal est limitée par l'épaisseur du matériau de la feuille, ses propriétés mécaniques et les paramètres de liaison utilisés avec les ultrasons.À une largeur spécifique pour un matériau donné, le matériau « s'affaissera » dans le canal créé.Il n'existe actuellement aucun modèle spécifique pour ce calcul, de sorte que la largeur maximale du canal pour un matériau et une conception donnés est déterminée expérimentalement ;dans ce cas, une largeur de 750 μm ne provoquera pas d'affaissement.
La forme (carré) du canal est déterminée à l'aide d'une fraise carrée. La forme et la taille des canaux peuvent être modifiées par des machines CNC utilisant différents outils de coupe pour obtenir différents débits et caractéristiques. utilisé.
Pendant une pause préprogrammée dans la fabrication, des sondes de température à thermocouple (Type K) sont intégrées directement dans l'appareil entre les groupes de canaux supérieur et inférieur (Figure 1 - Étape 3). Ces thermocouples peuvent surveiller les changements de température de -200 à 1 350 °C.
Le processus de dépôt de métal est effectué par une corne UAM à l'aide d'une feuille métallique de 25,4 mm de large et de 150 microns d'épaisseur. Ces couches de feuille sont collées en une série de bandes adjacentes pour couvrir toute la zone de construction ;la taille du matériau déposé est plus grande que le produit final car le processus soustractif produit la forme nette finale. L'usinage CNC est utilisé pour usiner les contours externes et internes de l'équipement, ce qui donne une finition de surface de l'équipement et des canaux égale à l'outil sélectionné et aux paramètres du processus CNC (environ 1,6 μm Ra dans cet exemple). pour cet appareil est suffisamment petit pour garantir que le matériau de la feuille ne « s'affaisse » pas dans le canal de fluide, de sorte que le canal conserve une section transversale carrée. Les écarts possibles dans le matériau de la feuille et les paramètres du processus UAM ont été déterminés expérimentalement par un partenaire de fabrication (Fabrisonic LLC, États-Unis).
Des études ont montré que peu de diffusion élémentaire se produit à l'interface de liaison UAM 46, 47 sans traitement thermique supplémentaire, donc pour les dispositifs de ce travail, la couche Cu-110 reste distincte de la couche Al 6061 et change brusquement.
Installez un régulateur de contre-pression (BPR) préétalonné de 250 psi (1724 kPa) à la sortie du réacteur et pompez l'eau à travers le réacteur à un débit de 0,1 à 1 mL min-1. obtenu en faisant varier la température de la plaque chauffante programmable entre 100 et 150 °C par incréments de 25 °C et en notant toute différence entre les températures programmées et enregistrées. Ceci a été réalisé à l'aide d'un enregistreur de données tc-08 (PicoTech, Cambridge, Royaume-Uni) et du logiciel PicoLog qui l'accompagne.
Les conditions de la réaction de cycloaddition du phénylacétylène et de l'iodoéthane ont été optimisées (Schéma 1- Cycloaddition du phénylacétylène et de l'iodoéthane Schéma 1- Cycloaddition du phénylacétylène et de l'iodoéthane). Cette optimisation a été réalisée par une approche factorielle complète du plan d'expériences (DOE), en utilisant la température et le temps de séjour comme paramètres variables, tout en fixant le rapport alcyne:azide à 1:2.
Des solutions séparées d'azide de sodium (0,25 M, 4:1 DMF:H2O), d'iodoéthane (0,25 M, DMF) et de phénylacétylène (0,125 M, DMF) ont été préparées. Une aliquote de 1,5 ml de chaque solution a été mélangée et pompée à travers le réacteur au débit et à la température souhaités. d'analyse, toutes les réactions ont été échantillonnées juste après que le mélange réactionnel ait quitté le réacteur. Les plages de paramètres sélectionnées pour l'optimisation sont présentées dans le tableau 2.
Tous les échantillons ont été analysés à l'aide d'un système HPLC Chromaster (VWR, PA, USA) composé d'une pompe quaternaire, d'un four à colonne, d'un détecteur UV à longueur d'onde variable et d'un échantillonneur automatique. le volume d'injection était de 5 µL et la longueur d'onde du détecteur était de 254 nm. Le % de surface de pic pour l'échantillon DOE a été calculé à partir des surfaces de pic des produits résiduels d'alcyne et de triazole uniquement. L'injection du matériau de départ permet l'identification des pics pertinents.
Le couplage de la sortie d'analyse du réacteur au logiciel MODDE DOE (Umetrics, Malmö, Suède) a permis une analyse approfondie des tendances des résultats et la détermination des conditions de réaction optimales pour cette cycloaddition. L'exécution de l'optimiseur intégré et la sélection de tous les termes de modèle importants donnent un ensemble de conditions de réaction conçues pour maximiser la zone de pic du produit tout en réduisant la zone de pic pour le matériau de départ acétylène.
L'oxydation du cuivre de surface dans la chambre de réaction catalytique a été réalisée à l'aide d'une solution de peroxyde d'hydrogène (36 %) traversant la chambre de réaction (débit = 0,4 mL min-1, temps de séjour = 2,5 min) avant la synthèse de chaque bibliothèque de composés triazole.
Une fois qu'un ensemble optimal de conditions a été identifié, ils ont été appliqués à une gamme de dérivés d'acétylène et d'haloalcane pour permettre la compilation d'une petite synthèse de bibliothèque, établissant ainsi la capacité d'appliquer ces conditions à une gamme plus large de réactifs potentiels (Figure 1) .2).
Préparez des solutions séparées d'azoture de sodium (0,25 M, 4:1 DMF:H2O), d'haloalcanes (0,25 M, DMF) et d'alcynes (0,125 M, DMF). Des aliquotes de 3 ml de chaque solution ont été mélangées et pompées à travers le réacteur à 75 µL.min-1 et 150 °C. Le volume total a été collecté dans un flacon et dilué avec 10 ml d'acétate d'éthyle. 10 mL d'eau. Les couches aqueuses ont été combinées et extraites avec 10 mL d'acétate d'éthyle ;les couches organiques ont ensuite été combinées, lavées avec 3 x 10 ml de saumure, séchées sur MgSO4 et filtrées, puis le solvant a été éliminé sous vide. Les échantillons ont été purifiés par chromatographie sur colonne de gel de silice en utilisant de l'acétate d'éthyle avant analyse par une combinaison de HPLC, RMN 1H, RMN 13C et spectrométrie de masse haute résolution (HR-MS).
Tous les spectres ont été acquis à l'aide d'un spectromètre de masse à résolution Orbitrap de précision Thermofischer avec ESI comme source d'ionisation. Tous les échantillons ont été préparés en utilisant de l'acétonitrile comme solvant.
L'analyse TLC a été effectuée sur des plaques de silice à support aluminium. Les plaques ont été visualisées par lumière UV (254 nm) ou coloration et chauffage à la vanilline.
Tous les échantillons ont été analysés à l'aide d'un système VWR Chromaster (VWR International Ltd., Leighton Buzzard, Royaume-Uni) équipé d'un échantillonneur automatique, d'une pompe binaire pour four à colonne et d'un détecteur à longueur d'onde unique. La colonne utilisée était une ACE Equivalence 5 C18 (150 × 4,6 mm, Advanced Chromatography Technologies Ltd., Aberdeen, Écosse).
Les injections (5 µL) ont été faites directement à partir du mélange réactionnel brut dilué (dilution 1:10) et analysées avec de l'eau:méthanol (50:50 ou 70:30), à l'exception de certains échantillons utilisant le système de solvant 70:30 (indiqué par un nombre d'étoiles) à un débit de 1,5 mL/min. La colonne a été maintenue à 40 °C. La longueur d'onde du détecteur est de 254 nm.
Le % de surface de pic de l'échantillon a été calculé à partir de la surface de pic de l'alcyne résiduel, seul le produit triazole, et l'injection du matériau de départ a permis l'identification des pics pertinents.
Tous les échantillons ont été analysés à l'aide d'un ICP-OES Thermo iCAP 6000. Tous les standards d'étalonnage ont été préparés à l'aide d'une solution standard à 1000 ppm de Cu dans de l'acide nitrique à 2 % (SPEX Certi Prep).
UAM utilise le soudage des métaux par ultrasons comme technique de collage pour le matériau en feuille métallique utilisé pour construire l'assemblage final. Le soudage des métaux par ultrasons utilise un outil métallique vibrant (appelé corne ou corne à ultrasons) pour appliquer une pression sur la couche de feuille/couche précédemment consolidée à coller tout en faisant vibrer le matériau. Pour un fonctionnement continu, la sonotrode est cylindrique et roule sur la surface du matériau, liant toute la zone. La pression et les vibrations générées peuvent provoquer l'effondrement des aspérités du matériau 36 . Un contact intime avec la chaleur et la pression induites localement conduit alors à une liaison à l'état solide aux interfaces du matériau ;il peut également faciliter l'adhérence par des changements dans l'énergie de surface48. La nature du mécanisme de liaison surmonte bon nombre des problèmes associés à la température de fusion variable et aux effets secondaires à haute température mentionnés dans d'autres techniques de fabrication additive. Cela permet un collage direct (c'est-à-dire sans modification de surface, charges ou adhésifs) de plusieurs couches de matériaux différents en une seule structure consolidée.
Un deuxième facteur favorable pour l'UAM est le degré élevé d'écoulement plastique observé dans les matériaux métalliques, même à basse température, c'est-à-dire bien en dessous du point de fusion des matériaux métalliques. s 50 et les thermocouples (ce travail) ont tous été intégrés avec succès dans des structures UAM pour créer des assemblages composites actifs et passifs.
Dans ce travail, les différentes possibilités de liaison de matériaux et d'intercalation de l'UAM ont été utilisées pour créer le microréacteur catalytique ultime de surveillance de la température.
Par rapport au palladium (Pd) et à d'autres catalyseurs métalliques couramment utilisés, la catalyse au Cu présente plusieurs avantages : (i) économiquement, le Cu est moins cher que de nombreux autres métaux utilisés en catalyse et constitue donc une option intéressante pour l'industrie de la transformation chimique (ii) la gamme de réactions de couplage croisé catalysées par le Cu augmente et semble être quelque peu complémentaire aux méthodologies basées sur le Pd51,52,53 (iii) les réactions catalysées par le Cu fonctionnent bien en l'absence d'autres ligands, ces lig Les ands sont souvent structurellement simples et peu coûteux si on le souhaite, alors que ceux utilisés dans la chimie du Pd sont souvent complexes, coûteux et sensibles à l'air (iv) Cu, particulièrement connu pour sa capacité à lier les alcynes en synthèse, par exemple, le couplage et la cycloaddition de Sonogashira à catalyse bimétallique avec des azotures (chimie du clic) (v) Cu est également capable de favoriser l'arylation de plusieurs nucléophiles dans les réactions de type Ullmann.
Des exemples d'hétérogénéisation de toutes ces réactions ont récemment été démontrés en présence de Cu(0). Ceci est largement dû à l'industrie pharmaceutique et à l'attention croissante portée à la récupération et à la réutilisation des catalyseurs métalliques55,56.
Lancée par Huisgen dans les années 196057, la réaction de cycloaddition 1,3-dipolaire entre l'acétylène et l'azoture en 1,2,3-triazole est considérée comme une réaction de démonstration synergique.
Cette réaction est revenue sur le devant de la scène lorsque Sharpless et d'autres ont introduit le concept de « chimie du clic »59. Le terme « chimie du clic » est utilisé pour décrire un ensemble robuste, fiable et sélectif de réactions pour la synthèse rapide de nouveaux composés et de bibliothèques combinatoires via la liaison hétéroatomique (CXC)60.
La cycloaddition 1,3-dipôle classique de Huisgen n'appartient pas à la catégorie de la "chimie du clic". Cependant, Medal et Sharpless ont démontré que cet événement de couplage azoture-alcyne subit 107 à 108 en présence de Cu (I) par rapport à la cycloaddition 1,3-dipolaire non catalysée 62,63 accélération significative de la vitesse. Ce mécanisme de réaction amélioré ne nécessite pas de groupes protecteurs ni de conditions de réaction difficiles et donne une conversion et une sélectivité presque complètes en 1,2,3-triazoles disubstitués (anti-1,2,3-triazole) sur une échelle de temps (Figure 3).
Résultats isométriques des cycloadditions Huisgen conventionnelles et catalysées par le cuivre.
La plupart des protocoles impliquent la réduction des sources stables de Cu(II), telles que la réduction de la co-combinaison d'espèces CuSO4 ou Cu(II)/Cu(0) avec des sels de sodium. Par rapport à d'autres réactions catalysées par un métal, l'utilisation de Cu(I) présente les principaux avantages d'être peu coûteuse et facile à manipuler.
Les études de marquage cinétique et isotopique par Worrell et al.65 ont montré que, dans le cas des alcynes terminaux, deux équivalents de cuivre sont impliqués dans l'activation de la réactivité de chaque molécule vers l'azide. Décomposition pour fournir des produits de triazole et fermer le cycle catalytique.
Alors que les avantages des dispositifs de chimie en flux sont bien documentés, il y a eu un désir d'intégrer des outils analytiques dans ces systèmes pour la surveillance des processus en ligne, in situ66,67. L'UAM s'est avéré être une méthode appropriée pour concevoir et produire des réacteurs à flux 3D très complexes faits de matériaux catalytiquement actifs et thermoconducteurs avec des éléments de détection directement intégrés (Figure 4).
Réacteur à flux aluminium-cuivre fabriqué par fabrication additive ultrasonique (UAM) avec une structure de canal interne complexe, des thermocouples intégrés et une chambre de réaction catalytique. Pour visualiser les voies de fluide internes, un prototype transparent fabriqué à l'aide de la stéréolithographie est également présenté.
Pour s'assurer que les réacteurs sont fabriqués pour de futures réactions organiques, les solvants doivent être chauffés en toute sécurité au-dessus du point d'ébullition ;ils sont testés en pression et en température. Le test de pression a montré que le système maintient une pression stable et constante même avec une pression de système accrue (1,7 MPa). Le test hydrostatique a été effectué à température ambiante en utilisant H2O comme fluide.
La connexion du thermocouple intégré (Figure 1) à l'enregistreur de données de température a montré que le thermocouple était de 6 °C (± 1 °C) plus froid que la température programmée sur le système FlowSyn. Typiquement, une augmentation de 10 °C de la température entraîne un doublement de la vitesse de réaction, de sorte qu'une différence de température de quelques degrés seulement peut modifier considérablement la vitesse de réaction. Cette différence est due à la perte de température dans tout le corps du réacteur en raison de la forte diffusivité thermique des matériaux utilisés dans le processus de peuvent donc être pris en compte dans la configuration de l'équipement pour garantir que des températures précises sont atteintes et mesurées pendant la réaction. Par conséquent, cet outil de surveillance en ligne facilite un contrôle strict de la température de réaction et facilite une optimisation plus précise du processus et le développement de conditions optimales. Ces capteurs peuvent également être utilisés pour identifier les exothermes de réaction et empêcher les réactions d'emballement dans les systèmes à grande échelle.
Le réacteur présenté dans ce travail est le premier exemple de l'application de la technologie UAM à la fabrication de réacteurs chimiques et répond à plusieurs limitations majeures actuellement associées à l'impression AM/3D de ces dispositifs, telles que : (i) surmonter les problèmes signalés liés au traitement du cuivre ou des alliages d'aluminium (ii) amélioration de la résolution du canal interne par rapport aux techniques de fusion sur lit de poudre (PBF) telles que la fusion laser sélective (SLM)25,69 la technologie du lit de poudre, (v) surmonte les mauvaises propriétés mécaniques et la sensibilité des composants à base de polymères à une variété de solvants organiques courants17,19.
La fonctionnalité du réacteur a été démontrée par une série de réactions de cycloaddition d'azoture d'alcyne catalysées par le cuivre dans des conditions d'écoulement continu (Fig. 2). Le réacteur en cuivre imprimé par ultrasons détaillé à la Figure 4 a été intégré à un système d'écoulement commercial et utilisé pour synthétiser une bibliothèque d'azotures de divers 1,4-disubstitués 1,2,3-triazoles via la réaction à température contrôlée d'halogénures d'acétylène et de groupes alkyle en présence de chlorure de sodium (Figure 3). s les problèmes de sécurité qui peuvent survenir dans les procédés discontinus, car cette réaction produit des intermédiaires azide hautement réactifs et dangereux [317], [318]. Initialement, la réaction a été optimisée pour la cycloaddition de phénylacétylène et d'iodoéthane (Schéma 1 - Cycloaddition de phénylacétylène et d'iodoéthane) (voir Figure 5).
(En haut à gauche) Schéma de la configuration utilisée pour incorporer le réacteur 3DP dans le système d'écoulement (en haut à droite) obtenu dans le schéma optimisé (en bas) du schéma Huisgen cycloaddition 57 entre le phénylacétylène et l'iodoéthane pour l'optimisation et montrant le taux de conversion de la réaction des paramètres optimisés.
En contrôlant le temps de séjour des réactifs dans la partie catalytique du réacteur et en surveillant de près la température de réaction avec une sonde thermocouple directement intégrée, les conditions de réaction peuvent être optimisées rapidement et avec précision avec un minimum de temps et de consommation de matériel. génère un ensemble de conditions de réaction conçues pour maximiser les zones de pic du produit tout en réduisant les zones de pic du matériau de départ. Cette optimisation a donné une conversion de 53 % du produit triazole, ce qui correspond étroitement à la prédiction du modèle de 54 %.
Sur la base de la littérature montrant que l'oxyde de cuivre (I) (Cu2O) peut agir comme une espèce catalytique efficace sur les surfaces de cuivre de valence nulle dans ces réactions, la capacité de pré-oxyder la surface du réacteur avant d'effectuer la réaction en flux a été étudiée70,71. La réaction entre le phénylacétylène et l'iodoéthane a ensuite été effectuée à nouveau dans des conditions optimales et les rendements ont été comparés. par HPLC a montré que cette conversion réduisait considérablement le temps de réaction excessivement prolongé jusqu'à environ 90 minutes, après quoi l'activité semblait se stabiliser et atteindre un "état d'équilibre". Cette observation suggère que la source d'activité catalytique est obtenue à partir de l'oxyde de cuivre de surface plutôt que du substrat de cuivre de valence zéro. Le métal Cu s'oxyde facilement à température ambiante pour former CuO et Cu2O qui ne sont pas des couches auto-protectrices.