Photocor, une entreprise de production d'équipements de laboratoire, a achevé en juillet dernier des travaux de recherche et développement visant à mettre au point des équipements modernes et peu coûteux pour mesurer les paramètres des nanoparticules dans les liquides. Il s'agit de mesurer non seulement la taille et la concentration des nanoparticules, mais aussi leur potentiel électrophorétique, qui caractérise notamment la stabilité des colloïdes, des émulsions, etc.
L'intérêt pour les nanoparticules se manifeste dans divers domaines : industrie, médecine, science, fabrication de processeurs et de puces modernes, ainsi que dans de nombreuses études en chimie, physique, biologie et pharmacie.
Raisons et objectifs de la recherche
La raison principale de la création de ces appareils est le coût de l'appareil - un appareil domestique coûtera quelques millions de roubles, et importé - jusqu'à 7-8 millions de roubles. Avec un tel prix pour les analogues importés, tous les centres scientifiques ou organisations éducatives ne sont pas en mesure d'acheter des nanoanalyseurs. Dans le même temps, il existe un besoin croissant d'éduquer les étudiants du secondaire et de l'université à la technologie moderne de la nano-industrie, qui se développe rapidement.
Dans cette optique, l'équipe de spécialistes de Fotokor s'est fixé pour objectif de créer un dispositif complexe, disponible à l'achat par les écoles, qui mesure à la fois la taille des nanoparticules et leur mobilité électrophorétique. La valeur approximative de cet équipement sera d'environ 500 000 roubles.
À propos du complexe
Le complexe d'équipements éducatifs, développé par la société, permet de mesurer la taille des particules dans les dispersions liquides dans la gamme de 1 nm à 10 microns par diffusion dynamique de la lumière, ainsi que le potentiel zêta dans la gamme de moins 150 à plus 150 mV par diffusion électrophorétique de la lumière. L'appareil est destiné à être utilisé à des fins éducatives : pour des travaux de démonstration, de recherche et de laboratoire avec différents systèmes colloïdaux, des nanoparticules et des microparticules, des complexes protéiques, etc. en physique, chimie, biologie et autres sciences fondamentales et appliquées.
En même temps, cet équipement permet d'effectuer une gamme complète de recherches pour travailler avec de nouveaux matériaux en vue d'une production individuelle à petite échelle.
Le complexe créé par l'entreprise possède les paramètres suivants et assure un certain nombre de fonctions :
- mesure de la taille des nanoparticules par diffusion dynamique de la lumière ;
- mesure du potentiel zêta des nanoparticules par la méthode de diffusion électrophorétique de la lumière ;
- mesure de la taille des particules dans la gamme de 1 nm à 10 nm μm ;
- mesure du potentiel zêta dans la gamme de moins 150 à plus 150 mV
- mesures de la lumière diffusée à un angle de diffusion de 90°.
- des mesures dans des échantillons de volumes divers allant de 10 µl à 4 ml ;
- plage de température des échantillons de 5°С à 90°С ;
- longueur d'onde du rayonnement laser de la diode 638 nm ;
- puissance du rayonnement laser à diode de 10 mW ;
- volume d'un échantillon mesuré de 10 µl à 4 ml.
Pour effectuer des mesures sur le complexe d'équipements expérimentaux de formation, différents échantillons d'un volume de 10 µl à 4 ml peuvent être utilisés :
- un ensemble de formation d'échantillons de particules de différentes tailles et avec différentes valeurs de potentiel zêta ;
- des échantillons expérimentaux de particules technologiques ;
- des échantillons expérimentaux pour les phénomènes à l'échelle nanométrique en physique, chimie, biologie.
Résultats de la recherche et autres projets
En plus du rapport scientifique et technique publié, en effectuant une série complète de tests, y compris ceux sur la sécurité électrique et la sécurité incendie, la société a assemblé un prototype de dispositif, en utilisant les nouvelles technologies et solutions techniques trouvées par les développeurs de la société.
Un ensemble complet de tests a démontré la justesse des décisions prises. L'appareil résiste à des conditions de transport défavorables, ne nécessite pas de réglage supplémentaire par la suite et permet de mesurer tous les paramètres des nanoparticules énoncés avec la plus grande précision.
L'utilisation de composants adaptés et de méthodes de traitement des données considérablement améliorées a permis de réduire la dépendance vis-à-vis des pièces importées et de diminuer le coût du nanoanalyseur de plusieurs fois.
Un nouvel échantillon du spectromètre de diffusion dynamique de la lumière Fotokor sera présenté à l'exposition "Analytics Expo", mais dès à présent, cet appareil suscite un grand intérêt parmi les experts.
Outre le nanoanalyseur lui-même, les spécialistes de Fotokor ont développé trois travaux de laboratoire basés sur les nouveaux nanoanalyseurs et ont créé un support méthodologique pour les équipements éducatifs conçus pour l'étude des phénomènes à l'échelle nanométrique en physique, chimie, biologie : "Support méthodologique pour l'équipement pédagogique pour les mesures utilisant la diffusion dynamique de la lumière" et "Support méthodologique pour l'équipement pédagogique pour les mesures utilisant la diffusion électrophorétique de la lumière". En outre, le dispositif est accompagné de "Lignes directrices pour les étudiants sur l'utilisation d'un ensemble de matériel pédagogique expérimental".