
Open-Source-Rheologielösungen von NETZSCH
Prüfung weicher Materialien mit Rheodialyse für das NETZSCH-Kinexus Rheometer
Rheodialyse-Technologie: Ein neues Werkzeug für die Echtzeit-Charakterisierung und Prüfung von weichen Materialien.
Die Rheodialyse ermöglicht Echtzeitänderungen der Chemie einer Probe, indem Ionen über eine Membran in die Probe auf einem Rotationsrheometer eingebracht werden.
Entdecken Sie die innovative Rheodialyse, die von der University of Liverpool (Dr. Anders Aufderhorst-Roberts, Dozent für nachhaltige und biologische Materialien an der School of Engineering) und der Durham University (Prof. John Girkin, Professor für Biophysik am Department of Physics) in Zusammenarbeit mit NETZSCH entwickelt wurde.
Diese neue Technik bietet eine beispiellose Möglichkeit, die Wechselwirkung zwischen chemischen Umgebungen und mechanischen Kräften in weichen Materialien zu untersuchen.
Ist ein Material einer Änderung der Scherumgebung ausgesetzt, geht dies in den meisten Fällen mit einer Änderung der chemischen Umgebung einher. Kommerzielle Rheometer können jedoch nicht gleichzeitig die Scherung und die Chemie steuern, was einen offensichtlichen blinden Fleck beim Verständnis der Verarbeitung weicher strukturierter Materialien und ihrer Endanwendungen darstellt. Dies ist auch für viele biologische Prozesse von entscheidender Bedeutung.
Rheodialysis ist eine neue Technik, die unsere gemeinsame Vision zur Beseitigung dieser Schwachstelle verkörpert. Es ist ein Gemeinschaftsprojekt meines Teams, unserer Kooperationspartner an der Durham University und unserer Kollegen bei NETZSCH. Anstatt dieses System zu vermarkten, stellen wir es allen interessierten Anwendern vollständig und kostenlos zur Verfügung. Wenn Sie glauben, dass es Ihnen bei der Beantwortung neuer Forschungsfragen helfen könnte, freuen wir uns über eine Nachricht von Ihnen. Bitte kontaktieren Sie uns über die unten stehenden Kontaktdaten.

WARUM RHEODIALYSIS?
Soft materials rarely experience mechanical forces in isolation.
In real processes, shear and chemistry change at the same time.
Until now, commercial rotational rheometers could control mechanical stress and strain – but not the chemical environment dynamically during the test. This created a blind spot in understanding gels, biopolymers, pharmaceuticals, food systems and biological materials.
With the new Rheodialysis solution for the NETZSCH Kinexus rotational rheometer, this gap has been closed.
Consider an alginate hydrogel used to encapsulate an active pharmaceutical ingredient.
As soon as the material comes into contact with calcium ions, it begins to transform from a liquid into a gel. At the same time, diffusion processes occur, the structure changes, and its mechanical properties evolve continuously.
Until now, researchers could typically monitor either the chemical changes or the rheological response. Studying both simultaneously under realistic conditions remained extremely challenging.
Rheodialysis changes this. It enables researchers to observe how a material responds mechanically while its chemical environment evolves in real time – bringing laboratory measurements much closer to real-world conditions.
The term combines two concepts:
- Kriechen (Rheologie)Creep is one of the earliest “controlled stress” rheometer tests that quite literally “creeps” the material, i.e. we measure over a relatively prolonged period the small movement (the creep defined as creep compliance, J) of the sample by applying a small constant stress.Rheology – the study of how materials flow and deform
- Dialysis – the controlled transport of molecules through a membrane
Just as dialysis allows substances to pass through a membrane while keeping others separated, Rheodialysis enables controlled chemical exchange with a sample during a rheological measurement.
This makes it possible to mimic processes such as ion diffusion, solvent exchange, enzyme exposure, pH changes, or nutrient transport while continuously monitoring material behavior.
Many soft materials are designed to respond to their environment.
For example:
Alginate Hydrogels
Alginate, derived from seaweed, is widely used in drug delivery, tissue engineering and cell encapsulation. During exposure to calcium ions, the material gels through Ionic crosslinking. Rheodialysis allows researchers to monitor this gelation process in real time while measuring the evolving viscoelastic properties.
Food Digestion Studies
Food structures do not only experience mechanical deformation during consumption. They are simultaneously exposed to changing pH values, salts and digestive enzymes. Rheodialysis enables researchers to study how food texture and structure change under conditions that more closely resemble digestion.
Pharmaceutical Formulations
Drug delivery systems often rely on diffusion-controlled processes. With Rheodialysis, researchers can investigate how buffer solutions, ions or other reagents influence material structure and release behavior while mechanical forces are applied.
These examples demonstrate why controlling chemistry and shear simultaneously can provide insights that conventional rheological measurements cannot capture.
With Rheodialysis, researchers can:
✔ Control chemical diffusion rates via pump settings and concentration
✔ Identify precise gelation points during Ionic exchange
✔ Model real-world processing conditions more accurately
As shown in the new white paper, the convergence of oscillatory phase angles at different frequencies can pinpoint the exact gel point during in-situ Ionic exchange.
DOWNLOAD THE NEW WHITEPAPER:
Warum Sie Rheodialyse für das NETZSCH Kinexus-Rheometer wählen sollten
Fast alle weichen Materialien – biologische oder industrielle – reagieren sehr empfindlich auf mechanische Beanspruchung und ihre chemische Umgebung. Dieses Rheologiesystem bietet Ihnen einzigartige Möglichkeiten:
- Gleichzeitige Kontrolle der chemischen Umgebung und der mechanischen Kräfte in Ihren Scherrheometer-Tests
- Überwachung von Echtzeitänderungen der rheologischen Eigenschaften, einschließlich Viskosität und Schubspannung während dynamischer chemischer Änderungen
- Verstehen Sie die Synergie zwischen chemischen und mechanischen Reizen für weiche Feststoffe, Gele und Dispersionen
- Modellieren Sie realistische Prozesse wie Verdauung, Wirkstofffreisetzung und Blutgerinnungskinetik mit automatisierter chemischer Diffusionskontrolle
Wenn Sie mehr über den Rheodialyse-Ansatz erfahren möchten, lesen Sie unser Whitepaper:
Die wichtigsten Vorteile der Rheodialyse
- Dynamische Steuerung der chemischen Umgebung: Passen Sie Puffer, Lösungsmittel, Säuren oder Enzyme innerhalb der integrierten Durchflusszelle Ihres Kinexus-Rotationsrheometers präzise an.
- Fortschrittliche Messung von Viskosität und mechanischen Eigenschaften: Verfolgen Sie, wie Polymere, Hydrogele, Arzneimittel, Lebensmittel und Körperpflegeprodukte unter chemischer und mechanischer Belastung reagieren
- Nahtlose Integration: Exklusiv für das modulare NETZSCH Kinexus-Rheometer entwickelt, mit einfachem Plug-and-Play-Kartuschenwechsel für Labore mit mehreren Benutzern
- Automatisierungsfähige Tests: Ermöglichen automatisierte rheologische Tests unter verschiedenen Bedingungen, z. B. in Umgebungen mit variablem pH-Wert, was Zeit spart und die Testgenauigkeit erhöht
- Vielseitig einsetzbar für Anwendungen in der Biowissenschaft und Industrie: Von der kontrollierten Freisetzung von Reagenzien im Gesundheitswesen und in der Pharmazie bis hin zur Simulation der Verdauung von Lebensmitteln und der Analyse des Verschleißes von Klebstoffen
Rheodialyse: Eine experimentelle Plattform zur Änderung der chemischen Umgebung einer Probe während rheologischer Tests
Modernste Anwendungen für die Rheodialyse-Technologie
- Überwachung der Gelierungskinetik von Polymeren unter chemischen Initiatoren.
- Simulation der Verdauung und Enzymexposition bei strukturierten Lebensmitteln
- Überwachung der kontrollierten Freisetzung von Reagenzien in Arzneimitteln unter Schubspannung
- Rheologische Reaktion von Cremes und Kosmetika auf Salzgehalt und Enzymwechselwirkungen
- Änderungen der Adhäsionseigenschaften unter kombinierter chemischer und mechanischer Beanspruchung
- Blutgerinnungskinetik und Rheologie weicher biologischer Materialien
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Warum sollten Sie sich für ein NETZSCH Kinexus-Scherrheometer entscheiden?
| Merkmal | Vorteil |
|---|---|
| Modulares, offenes Design mit einfachem Zugang zur Probe | Müheloser Kartuschenwechsel mit speziellem Rheologiezubehör erlaubt schnelle Übergänge zwischen den Tests |
| Optimiertes Rheologiezubehör, das ausschließlich für Kinexus Rheometer passend ist | Eliminiert Anpassungsprobleme und garantiert präzise chemisch-mechanische Kopplungsmessungen |
| Firmeneigene rSpace-Software steuert die Automatisierung | Synchronisiert Änderungen der chemischen Umgebung und rheologische Messungen für optimierte Experimente |
| Hohe Empfindlichkeit und doppelte Scher- und Axialprüfung | Ermöglicht die umfassende Untersuchung komplexer Flüssigkeiten, weicher Feststoffe und Dispersionen |
Kontaktieren Sie uns, um mehr zu erfahren
Entdecken Sie die Rheodialyse-Technologie für Ihr NETZSCH Kinexus-Rheometer und revolutionieren Sie rheologische Tests chemisch empfindlicher, weicher Materialien. Besprechen Sie mit unseren Experten maßgeschneiderte Anwendungen für Innovationen in den Bereichen Pharmazie, Gesundheitswesen, Lebensmittel und Materialwissenschaften!
FAQ zum NETZSCH Rheometer-Service
Ja – wir unterstützen Sie auch bei der Methodenentwicklung! Unsere Experten verfügen über fundiertes Know-how in den Bereichen Rheologie und thermische Analyse und arbeiten eng mit Ihnen zusammen, um die ideale Messmethode für Ihre spezifische Anwendung zu entwickeln.
Nach der Entwicklung der Methode kann unser Labor Auftragsprüfungen für eine Vielzahl von Branchen und Forschungszentren durchführen. Ausgestattet mit modernsten Rheometern und thermischen Analysegeräten liefern wir Ihnen genaue und reproduzierbare Ergebnisse, die auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.
Wenden Sie sich an die Experten, um die für Ihre spezifischen Anforderungen am besten geeignete Messmethode zu entwickeln.
Wir bieten:
- Aufstellung und Inbetriebnahme
- Umzug Ihres Gerätes
- Wartung und Inspektion
- Kalibrierung
- Reparatur
- Ein umfassendes Schulungsangebot: von der Basis- bis zur fortgeschrittenen Nutzung Ihres Gerätes − vor Ort und online.
Bitte beachten Sie, dass diese Serviceleistungen regional unterschiedlich sein können.
Unseren Remote Service können Sie weltweit in Anspruch nehmen.
Ja, wir bieten regional und individuell nach den unterschiedlichen Kundenbedürfnissen Wartungsverträge für Ihre Analysegeräte an. Nehmen Sie dazu gerne Kontakt mit unserem Service auf.
Nutzen Sie gern auch die Informationen auf unserer Website: Service-Level Agreement - NETZSCH Analyzing & Testing
Außerdem bieten wir Ihnen eine unbegrenzte Garantie für Ihre Kinexus Prime Rheometer:
Wir bieten Online-Schulungen über unsere NETZSCH Online Academy NOA, 1:1 Remote Training und Vorort-Schulung bei Ihnen oder in unseren Schulungszentren an. Nehmen Sie einfach Kontakt zu Ihrem Verkaufsberater auf oder informieren Sie sich hier über unser Schulungsangebot: Training & Know-how - NETZSCH Analyzing & Testing





