Photocor, een bedrijf dat zich bezighoudt met de productie van laboratoriumapparatuur, heeft in juli van dit jaar het onderzoeks- en ontwikkelingswerk afgerond dat gericht is op de ontwikkeling van moderne en goedkope apparatuur voor het meten van de parameters van nanodeeltjes in vloeistoffen. Het is een kwestie van het meten van niet alleen de grootte en de concentratie van nanodeeltjes, maar ook hun elektroforetisch potentieel, dat met name de stabiliteit van colloïden, emulsies, enz. kenmerkt.
De belangstelling voor nanodeeltjes manifesteert zich op verschillende gebieden: industrie, geneeskunde, wetenschap, productie van moderne processoren en chips, alsook in vele studies in de chemie, fysica, biologie en farmaceutica.
Redenen en doelstellingen van het onderzoek
De belangrijkste reden voor het maken van dergelijke apparaten is de kosten van het apparaat - een binnenlands apparaat kost een paar miljoen roebel, en geïmporteerd - tot 7-8 miljoen roebel. Met een dergelijke prijs voor geïmporteerde analogen is niet elk wetenschappelijk centrum of onderwijsorganisatie in staat om nanoanalyzers aan te schaffen. Tegelijkertijd is er een groeiende behoefte aan het opleiden van middelbare school- en universiteitsstudenten over de moderne technologie van de zich snel ontwikkelende nano-industrie.
Met dit in gedachten heeft het Fotokor-team van specialisten zich ten doel gesteld een complex apparaat te creëren dat door scholen kan worden aangeschaft en dat zowel de grootte van de nanodeeltjes als hun elektroforetische mobiliteit meet. De geschatte waarde van dit apparaat zal ongeveer 500 duizend roebel zijn.
Over het complex
Het complex van educatieve apparatuur, ontwikkeld door het bedrijf, maakt het mogelijk om deeltjesgrootte te meten in vloeibare dispersies in het bereik van 1 nm tot 10 micron door dynamische lichtverstrooiing, evenals zeta-potentiaal in het bereik van min 150 tot plus 150 mV door elektroforetische lichtverstrooiing. Het apparaat is bedoeld voor gebruik in het onderwijs: voor demonstratie, onderzoek en laboratoriumwerk met verschillende colloïdale systemen, nano- en microdeeltjes, eiwitcomplexen enz. in de fysica, chemie, biologie en andere fundamentele en toegepaste wetenschappen.
Tegelijkertijd maakt deze apparatuur het mogelijk om een volledig scala aan onderzoek uit te voeren voor het werken met nieuwe materialen ten behoeve van individuele kleinschalige productie.
Het door het bedrijf gecreëerde complex heeft de volgende parameters en voorziet in een aantal functies:
- meting van de grootte van nanodeeltjes door dynamische lichtverstrooiing;
- meting van zeta-potentiaal van nanodeeltjes met behulp van de methode van elektroforetische lichtverstrooiing;
- meting van de deeltjesgrootte in het bereik van 1 nm tot 10 μm;
- meting van de zeta-potentiaal in het bereik van min 150 tot plus 150 mV
- metingen van verstrooid licht onder een verstrooiingshoek van 90°
- metingen in monsters van verschillende volumes van 10 µl tot 4 ml;
- temperatuurbereik van de monsters van 5°С tot 90°С;
- golflengte van de diode laserstraling 638 nm;
- 10 mW diode laserstralingsvermogen;
- volume van een gemeten monster van 10 µl tot 4 ml.
Voor het uitvoeren van metingen op het complex van experimentele trainingsapparatuur kunnen verschillende monsters met een volume van 10 µl tot 4 ml worden gebruikt:
- een trainingsset met deeltjesmonsters van verschillende grootte en met verschillende zeta-potentiaalwaarden;
- experimentele monsters van technologische deeltjes;
- experimentele monsters voor nanoschaalverschijnselen in de fysica, chemie, biologie.
Onderzoeksresultaten en andere projecten
Naast het uitgegeven wetenschappelijke en technische rapport, het uitvoeren van een volledig scala aan tests, met inbegrip van die op elektrische en brandveiligheid, het bedrijf gemonteerd een prototype apparaat, met behulp van de nieuwe technologieën en technische oplossingen gevonden door de ontwikkelaars van het bedrijf.
Het volledige testcomplex toonde de juistheid van de genomen beslissingen aan. Het toestel is bestand tegen ongunstige transportomstandigheden, vereist geen extra aanpassingen achteraf en laat toe om alle vermelde nanodeeltjesparameters met de hoogste graad van nauwkeurigheid te meten.
Het gebruik van aangepaste componenten en aanzienlijk verbeterde methoden van gegevensverwerking maakten het mogelijk om de afhankelijkheid van geïmporteerde onderdelen te verminderen en de kosten van de nanoanalyzer vele malen te verlagen.
Een nieuw monster van de spectrometer van dynamische lichtverstrooiing Fotokor zal worden gedemonstreerd op de tentoonstelling "Analytics Expo", maar nu al wekt dit apparaat grote belangstelling onder deskundigen.
Naast de nanoanalyzer zelf hebben de specialisten van Fotokor drie laboratoriumwerken ontwikkeld op basis van de nieuwe nanoanalyzers en hebben ze methodologische ondersteuning gecreëerd voor educatieve apparatuur die is ontworpen voor het bestuderen van nanoschaalfenomenen in de fysica, chemie en biologie: "Methodologische ondersteuning voor educatieve apparatuur voor metingen met behulp van dynamische lichtverstrooiing" en "Methodologische ondersteuning voor educatieve apparatuur voor metingen met behulp van elektroforetische lichtverstrooiing". Daarnaast gaat het apparaat vergezeld van "Richtlijnen voor studenten over het gebruik van een set experimentele onderwijsapparatuur".