Presso il Nagoya Institute of Technology, in Giappone, il laboratorio del dott. Shirai studia la sintesi di materiali ceramici per applicazioni che spaziano dalla rimozione di sostanze inquinanti al settore aerospaziale. Grazie ai sistemi Anton Paar della serie Monowave 400 e allo spettrometro Raman Cora 5001, il team può controllare la sintesi a microonde, monitorare le reazioni in tempo reale, migliorare la riproducibilità e generare dati di processo affidabili per la ricerca e lo sviluppo in ambito industriale.
Sintesi di materiali ceramici presso Nagoya Institute of Technology
Presso il Nagoya Institute of Technology di Nagoya, nella prefettura di Aichi, il laboratorio del dott. Shirai è specializzato nella sintesi di materiali, soprattutto ceramici. Il suo team sviluppa materiali per applicazioni concrete nella vita quotidiana, nella tutela della salute e dell’ambiente e in settori avanzati. Tra questi figurano materiali in grado di decomporre ed eliminare gli inquinanti atmosferici e materiali destinati all’impiego nello spazio.
Per comprendere non solo il prodotto finale, ma anche come si svolge la reazione, il laboratorio utilizza i sistemi di sintesi a microonde Monowave 400 e Monowave 400R di Anton Paar insieme allo spettrometro Raman Cora 5001.
Monitoraggio in tempo reale del processo di reazione
Con la strumentazione precedente, il team poteva sintetizzare i materiali, ma non osservare direttamente il processo di reazione. Abbinando la sintesi a microonde alla spettroscopia Raman, il sistema Anton Paar consente ai ricercatori di monitorare direttamente e in tempo reale le reazioni chimiche.
Nella sintesi di materiali ceramici, le informazioni acquisite in tempo reale aiutano i ricercatori a comprendere la via di reazione e a ottimizzare il controllo del processo.
Risultati riproducibili a prescindere dall'esperienza dell'operatore
Il dott. Shirai sottolinea la riproducibilità degli strumenti Anton Paar. Con i sistemi utilizzati in precedenza, i risultati potevano variare in funzione dell’operatore. I sistemi Monowave contribuiscono a ridurre questa variabilità, consentendo anche a utenti con diversi livelli di esperienza di eseguire analisi e sintesi con risultati uniformi.
Gli strumenti offrono inoltre funzionalità versatili e pratiche per le attività quotidiane di ricerca accademica. I ricercatori possono scegliere tra diverse modalità operative e impostare la potenza delle microonde e i metodi di riscaldamento in funzione della sintesi da eseguire.
Controllo della temperatura e visualizzazione
I recipienti di reazione di Monowave sono dotati di un sistema di misurazione della temperatura integrato nel coperchio, che consente di monitorare con precisione la temperatura all’interno della soluzione durante l’irradiazione a microonde.
Il sistema consente inoltre di osservare direttamente il processo: una telecamera è dedicata alla spettroscopia Raman, mentre una videocamera registra le variazioni di colore e forma all’interno del recipiente di reazione. Correlando queste osservazioni visive con i dati Raman, il team del dott. Shirai può comprendere meglio l’andamento delle reazioni e il processo di formazione dei materiali desiderati.
