La diffusione a piccoli angoli di raggi X (SAXS) è una tecnica non distruttiva che consente di rivelare strutture su scala nanometrica all’interno di un campione. Gli strumenti SAXS consentono di misurare volumi statisticamente significativi su campioni quali liquidi, gel, sospensioni, film sottili e fibre, in condizioni native e di monitorare le variazioni in situ e in operando. Con l’analisi combinata SAXS/WAXS, ambienti di misura flessibili per i campioni e l’automazione, è possibile ottenere dati per caratterizzare dimensioni, forma, orientazione e spaziatura tra domini, a supporto di R&S e controllo qualità nei settori dei materiali, delle scienze della vita, dell’energia e dei beni di consumo.

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Cosa puoi analizzare con strumentazione SAXS

Nanoparticelle e colloidi

Determina la distribuzione dimensionale, lo stato di aggregazione e il numero di aggregazione, la struttura core–shell e la stabilità nel tempo o in presenza di additivi. Supporta le decisioni di formulazione e le dichiarazioni sulla durata di conservazione.

Macromolecole biologiche (BioSAXS)

Valuta la forma, il raggio di girazione, la dimensione massima della particella, la flessibilità e la formazione di complessi in soluzione. Confronta la conformazione dopo il legame con il ligando o in seguito a variazioni del tampone, per guidare lo screening.

Polimeri e fibre

Monitora cristallinità, spaziatura lamellare e orientazione durante rampe di temperatura e di umidità e in condizioni di taglio o di stiraggio. Correla i parametri di processo alle prestazioni meccaniche.

Materiali porosi e ibridi

Quantifica le dimensioni dei pori e dei vuoti, la connettività e l’evoluzione dell’area superficiale durante l’attivazione, il sorbimento o il ciclaggio (ad es. MOF, zeoliti, materiali carboniosi, cementi).

Autoassemblaggio e tensioattivi

Caratterizza micelle, vescicole e fasi liotropiche. Monitora le transizioni strutturali al variare della concentrazione, della temperatura, del contenuto di sali o della sollecitazione di taglio in detergenti, emulsioni e sistemi di rilascio dei farmaci.

Energia e rivestimenti

Caratterizza sospensioni per batterie, inchiostri e vernici: qualità della dispersione, grado di agglomerazione e distanza tra domini, correlando così la microstruttura con conducibilità, opacità e durabilità.

Vantaggi dell'uso di SAXS

  • Non distruttiva: i campioni non subiscono alterazioni e rimangono intatti per analisi successive.
  • Preparazione minima del campione: riduce i tempi di preparazione e mantiene il campione nelle sue condizioni originarie.
  • Analisi in tempo reale: consente di monitorare cambiamenti dinamici e interazioni.
  • Elevata accuratezza e riproducibilità: gli strumenti SAXS forniscono dati affidabili per attività di ricerca e controllo qualità.
  • Ampia gamma di campioni: a differenza della cristallografia, con la SAXS i campioni non devono essere cristallini. Ciò consente di analizzare tipologie di campioni molto diverse, tra cui soluzioni, gel, polveri e solidi.

Perché dotarsi di uno strumento SAXS nel proprio laboratorio?

I responsabili acquisti e i responsabili tecnici segnalano con regolarità tre principali motivazioni ricorrenti:

  1. Cicli decisionali più rapidi – Il tempo che intercorre tra campione e risultato passa tipicamente da settimane (sincrotrone o servizio esterno) a poche ore con uno strumento SAXS in sede, rendendo più agile l'R&S e accorciando i cicli di qualificazione.
  2. Riservatezza e conformità – I dati restano in sede, soddisfacendo i requisiti di tutela della proprietà intellettuale e di audit trail (ISO 17025, GMP, FDA 21 CFR Part 11).
  3. Costi inferiori a medio termine – Con un utilizzo superiore a circa 250 misure/anno, i risparmi cumulati su beamtime al sincrotrone, spedizioni e ore di lavoro degli analisti superano i costi di ammortamento dello strumento e dei contratti di assistenza.

Perché scegliere le soluzioni SAXS di Anton Paar?

Anton Paar unisce un’eccellente qualità dei dati a flussi di lavoro intuitivi e all’elevata affidabilità degli strumenti SAXS.

Qualità del fascio e precisione dei dati

I sistemi SAXS di Anton Paar integrano ottiche per raggi X ottimizzate, che assicurano un’elevata purezza spettrale (>99,9 % Cu Kα). Ciò consente di ottenere dati SAXS e WAXS di elevata qualità e perfettamente riproducibili, comparabili a quelli ottenuti con misure al sincrotrone, anche con tempi di esposizione minimi.

Opzioni sperimentali versatili

Gli strumenti Anton Paar offrono grande flessibilità nelle condizioni di misura grazie ad ambienti sperimentali facilmente intercambiabili. Tra questi rientrano stadi a temperatura controllata (da -150 °C a +500 °C), camere a umidità controllata, celle di taglio e configurazioni dedicate come RheoSAXS, che consentono una caratterizzazione completa dei materiali.

Capacità integrate di SAXS e WAXS

I sistemi SAXSpoint consentono misure SAXS e WAXS simultanee senza richiedere lunghi riallineamenti. Funzionalità come SlideMaster (SAXSpoint 700) e TrueSWAXS (SAXSpoint 500) semplificano gli esperimenti e aumentano la produttività in laboratorio.

Automazione per una maggiore efficienza

La gestione automatizzata dei campioni di Anton Paar consente analisi ad alta produttività, fino a 192 campioni per ciclo. Questa automazione riduce al minimo l’intervento dell’operatore, limita gli errori e massimizza la produttività nelle applicazioni di ricerca e controllo qualità.

Software e gestione dei dati

I software SAXSdrive™ e SAXSanalysis™ di Anton Paar semplificano l’acquisizione, l’analisi e la reportistica dei dati. Gli utenti esperti possono inoltre utilizzare script Python per personalizzare l’automazione, aumentare la flessibilità e gestire più agevolmente configurazioni sperimentali complesse.

Supporto globale e affidabilità degli strumenti

Anton Paar offre agli utenti assistenza tecnica e formazione complete tramite una rete globale di assistenza. Sistemi come SAXSpoint 700 sono coperti da una garanzia completa di tre anni, per la massima affidabilità e continuità operativa.

Seleziona lo strumento SAXS giusto

SAXSpoint 700: strumento SAXS di fascia alta, ideale per laboratori che richiedono la massima flessibilità e risoluzione per applicazioni di ricerca avanzate.

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SAXSpoint 500: offre prestazioni affidabili e grande flessibilità in un sistema compatto, ideale per attività di ricerca di routine.

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