W Instytucie Technologicznym w Nagoi w Japonii laboratorium dr Shirai prowadzi badania nad syntezą materiałów ceramicznych do zastosowań obejmujących zarówno usuwanie zanieczyszczeń, jak i technologie kosmiczne. Dzięki reaktorom mikrofalowym z serii Monowave 400 oraz spektrometrowi Ramana Cora 5001 zespół precyzyjnie kontroluje syntezę mikrofalową, monitoruje reakcje w czasie rzeczywistym, zwiększa odtwarzalność i uzyskuje wiarygodne dane procesowe na potrzeby badań oraz przemysłowych prac rozwojowych.
Synteza materiałów ceramicznych w Instytucie Technologicznym w Nagoi
Laboratorium doktora Shiraia w Instytucie Technologicznym w Nagoi, w mieście Nagoja w prefekturze Aichi, specjalizuje się w syntezie materiałów, zwłaszcza ceramicznych. Jego zespół opracowuje materiały z myślą o codziennym użytkowaniu, ochronie zdrowia i środowiska oraz zaawansowanych zastosowaniach, w tym materiały zdolne do rozkładania i usuwania zanieczyszczeń powietrza, a także materiały do zastosowań kosmicznych.
Aby analizować nie tylko produkt końcowy, lecz także przebieg reakcji, laboratorium wykorzystuje systemy syntezy mikrofalowej Monowave 400 i Monowave 400R firmy Anton Paar wraz ze spektrometrem Ramana Cora 5001.
Monitorowanie przebiegu reakcji w czasie rzeczywistym
Wcześniej stosowana aparatura pozwalała zespołowi prowadzić syntezę materiałów, ale nie umożliwiała obserwowania przebiegu reakcji. System firmy Anton Paar, łączący syntezę mikrofalową ze spektroskopią Ramana, umożliwia badaczom bezpośrednie monitorowanie reakcji chemicznych w czasie rzeczywistym.
W przypadku syntezy materiałów ceramicznych dane uzyskiwane w czasie rzeczywistym pomagają badaczom poznać ścieżkę reakcji i lepiej kontrolować proces.
Powtarzalne wyniki niezależnie od doświadczenia operatora
Dr Shirai podkreśla powtarzalność wyników uzyskiwanych za pomocą przyrządów Anton Paar. W przypadku wcześniejszych systemów wyniki mogły się różnić w zależności od operatora. Systemy Monowave ograniczają tę zmienność, zapewniając powtarzalność analiz i syntez niezależnie od poziomu doświadczenia użytkownika.
Przyrządy oferują również szerokie możliwości konfiguracji, przydatne w codziennej pracy naukowej. Naukowcy mogą wybierać spośród różnych trybów pracy oraz dostosowywać moc mikrofal i sposób ogrzewania do wymagań danej syntezy.
Kontrola temperatury i wizualizacja
Naczynia reakcyjne systemu Monowave wyposażono w układ pomiaru temperatury zintegrowany z pokrywą, co umożliwia dokładne monitorowanie temperatury roztworu podczas ogrzewania mikrofalowego.
System umożliwia również obserwację procesu: jedna z kamer jest wykorzystywana w spektroskopii Ramana, natomiast kamera wideo rejestruje zmiany barwy i kształtu wewnątrz naczynia reakcyjnego. Łącząc obserwacje wizualne z danymi spektroskopii Ramana, zespół dr. Shiraia może lepiej zrozumieć przebieg reakcji oraz proces powstawania materiałów docelowych.
