Λύσεις ρεολογίας ανοικτού κώδικα από NETZSCH
Μεταμορφώστε τη δοκιμή μαλακών υλικών με τη ρεοδιάλυση για το NETZSCH Ρεόμετρο Kinexus
Τεχνολογία ρεοδιάλυσης: Ένα νέο εργαλείο για τον χαρακτηρισμό και τη δοκιμή μαλακών υλικών σε πραγματικό χρόνο.
Η ρεοδιάλυση επιτρέπει αλλαγές στη χημεία ενός δείγματος σε πραγματικό χρόνο με την εφαρμογή ιόντων μέσω μιας μεμβράνης στο δείγμα σε ένα περιστροφικό ρεόμετρο.
Εξερευνήστε την καινοτόμο ρεοδιάλυση που αναπτύχθηκε από το Πανεπιστήμιο του Λίβερπουλ(Δρ. Anders Aufderhorst-Roberts, Λέκτορας Βιώσιμων & Βιολογικών Υλικών στη Σχολή Μηχανικών) και το Πανεπιστήμιο του Durham(Καθηγητής John Girkin, Καθηγητής Βιοφυσικής στο Τμήμα Φυσικής) σε συνεργασία με το NETZSCH, προσφέροντας μια άνευ προηγουμένου δυνατότητα διερεύνησης της αλληλεπίδρασης μεταξύ χημικών περιβαλλόντων και μηχανικών δυνάμεων σε μαλακά υλικά.
Τις περισσότερες φορές, όταν ένα υλικό αντιμετωπίζει μια αλλαγή στο περιβάλλον διάτμησης, αυτή συμπίπτει άμεσα με την αλλαγή στο χημικό περιβάλλον. Όμως, τα ρεόμετρα του εμπορίου δεν μπορούν να ελέγξουν ταυτόχρονα τη διάτμηση και τη χημεία και αυτό αποτελεί ένα προφανές αδιέξοδο σημείο κατά την κατανόηση της επεξεργασίας των μαλακών δομημένων υλικών και των εφαρμογών τελικής χρήσης τους. Είναι επίσης αναπόσπαστο στοιχείο σε πολλές βιολογικές διεργασίες.
Η ρεοδιάλυση είναι μια νέα συσκευή που αντιπροσωπεύει το κοινό μας όραμα για την αντιμετώπιση αυτού του τυφλού σημείου. Είναι μια κοινή προσπάθεια της ομάδας μου, των συνεργατών μας στο Πανεπιστήμιο Durham και των συναδέλφων μας στο NETZSCH. Αντί να εμπορευματοποιήσουμε αυτή τη συσκευή, τη διαθέτουμε πλήρως και ελεύθερα σε όλους τους ενδιαφερόμενους χρήστες. Αν πιστεύετε ότι αυτό μπορεί να σας βοηθήσει να απαντήσετε σε νέα ερευνητικά ερωτήματα, θα θέλαμε να μας ενημερώσετε. Παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας παρακάτω.
ΓΙΑΤΙ Η ΡΕΟΔΙΑΛΥΣΗ;
Τα μαλακά υλικά σπάνια υπόκεινται σε μηχανικές δυνάμεις μεμονωμένα.
Στις πραγματικές διεργασίες, η διάτμηση και οι χημικές μεταβολές συμβαίνουν ταυτόχρονα.
Μέχρι τώρα, τα εμπορικά περιστροφικά ρεόμετρα μπορούσαν να ελέγχουν τη μηχανική τάση και παραμόρφωση – αλλά όχι το χημικό περιβάλλον δυναμικά κατά τη διάρκεια της δοκιμής. Αυτό δημιουργούσε ένα κενό στην κατανόηση των πηκτωμάτων, των βιοπολυμερών, των φαρμακευτικών προϊόντων, των συστημάτων τροφίμων και των βιολογικών υλικών.
Με τη νέα λύση Rheodialysis για το περιστροφικό ρεόμετρο Kinexus της NETZSCH , αυτό το κενό έχει πλέον καλυφθεί.
Ας εξετάσουμε ένα υδρογέλη αλγινικού άλατος που χρησιμοποιείται για την ενθυλάκωση ενός δραστικού φαρμακευτικού συστατικού.
Μόλις το υλικό έρθει σε επαφή με ιόντα ασβεστίου, αρχίζει να μετατρέπεται από υγρό σε πήκτωμα. Ταυτόχρονα, λαμβάνουν χώρα διεργασίες διάχυσης, η δομή μεταβάλλεται και οι μηχανικές του ιδιότητες εξελίσσονται συνεχώς.
Μέχρι τώρα, οι ερευνητές μπορούσαν συνήθως να παρακολουθούν είτε τις χημικές αλλαγές είτε τη ρεολογική απόκριση. Η ταυτόχρονη μελέτη και των δύο υπό ρεαλιστικές συνθήκες παρέμενε εξαιρετικά δύσκολη.
Η ρεοδιάλυση αλλάζει αυτή την κατάσταση. Επιτρέπει στους ερευνητές να παρατηρούν πώς ένα υλικό ανταποκρίνεται μηχανικά ενώ το χημικό του περιβάλλον εξελίσσεται σε πραγματικό χρόνο – φέρνοντας τις εργαστηριακές μετρήσεις πολύ πιο κοντά στις πραγματικές συνθήκες.
Ο όρος συνδυάζει δύο έννοιες:
- Ρεολογία – η μελέτη του τρόπου με τον οποίο τα υλικά ρέουν και παραμορφώνονται
- Διάλυση – η ελεγχόμενη μεταφορά μορίων μέσω μιας μεμβράνης
Όπως η αιμοκάθαρση επιτρέπει σε ορισμένες ουσίες να διέρχονται μέσω μιας μεμβράνης, ενώ κρατά άλλες διαχωρισμένες, έτσι και η ρεοδιάλυση επιτρέπει την ελεγχόμενη χημική ανταλλαγή με ένα δείγμα κατά τη διάρκεια μιας ρεολογικής μέτρησης.
Αυτό καθιστά δυνατή την προσομοίωση διεργασιών όπως η διάχυση ιόντων, η ανταλλαγή διαλυτών, η έκθεση σε ένζυμα, οι μεταβολές του pH ή η μεταφορά θρεπτικών ουσιών, με παράλληλη συνεχή παρακολούθηση της συμπεριφοράς του υλικού.
Πολλά μαλακά υλικά έχουν σχεδιαστεί ώστε να ανταποκρίνονται στο περιβάλλον τους.
Για παράδειγμα:
Υδρογέλη αλγινικού άλατος
Το αλγινικό άλας, που προέρχεται από φύκια, χρησιμοποιείται ευρέως στη χορήγηση φαρμάκων, στη μηχανική ιστών και στην ενθυλάκωση κυττάρων. Κατά την έκθεση σε ιόντα ασβεστίου, το υλικό πήζει μέσω διασταυρωμένων δεσμών τύπου « Ionic ». Η ρεοδιάλυση επιτρέπει στους ερευνητές να παρακολουθούν αυτή τη διαδικασία πήξης σε πραγματικό χρόνο, ενώ μετρούν τις μεταβαλλόμενες ιξωδοελαστικές ιδιότητες.
Μελέτες πέψης τροφίμων
Οι δομές των τροφίμων δεν υφίστανται μόνο μηχανική παραμόρφωση κατά την κατανάλωση. Ταυτόχρονα εκτίθενται σε μεταβαλλόμενες τιμές pH, άλατα και πεπτικά ένζυμα. Η ρεοδιαλύση επιτρέπει στους ερευνητές να μελετήσουν πώς μεταβάλλονται η υφή και η δομή των τροφίμων υπό συνθήκες που προσομοιάζουν περισσότερο την πέψη.
Φαρμακευτικά σκευάσματα
Τα συστήματα χορήγησης φαρμάκων συχνά βασίζονται σε διαδικασίες που ελέγχονται από τη διάχυση. Με τη ρεοδιαλύση, οι ερευνητές μπορούν να διερευνήσουν πώς τα ρυθμιστικά διαλύματα, τα ιόντα ή άλλα αντιδραστήρια επηρεάζουν τη δομή του υλικού και τη συμπεριφορά απελευθέρωσης, ενώ ασκούνται μηχανικές δυνάμεις.
Αυτά τα παραδείγματα καταδεικνύουν γιατί ο ταυτόχρονος έλεγχος της χημείας και της διάτμησης μπορεί να προσφέρει πληροφορίες που οι συμβατικές ρεολογικές μετρήσεις δεν μπορούν να αποτυπώσουν.
Με τη ρεοδιάλυση, οι ερευνητές μπορούν:
✔ Να ελέγχουν τους ρυθμούς χημικής διάχυσης μέσω των ρυθμίσεων της αντλίας και της συγκέντρωσης
✔ Να προσδιορίζουν με ακρίβεια ( Identify ) τα σημεία πηκτωματοποίησης κατά τη διάρκεια της ανταλλαγής Ionic
✔ Να μοντελοποιούν με μεγαλύτερη ακρίβεια τις πραγματικές συνθήκες επεξεργασίας
Όπως παρουσιάζεται στη νέα λευκή βίβλο, η σύγκλιση των ταλαντωτικών γωνιών φάσης σε διαφορετικές συχνότητες μπορεί να προσδιορίσει με ακρίβεια το ακριβές σημείο πηκτωματοποίησης κατά τη διάρκεια της ανταλλαγής Ionic in-situ.
ΚΑΤΕΒΑΣΤΕ ΤΟ ΝΕΟ ΛΕΥΚΟ ΒΙΒΛΙΟ:
Γιατί επιλέγετε τη ρεοδιάλυση για το NETZSCH Kinexus
Σχεδόν όλα τα μαλακά υλικά - βιολογικά ή βιομηχανικά - είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα στη μηχανική καταπόνηση και στο χημικό τους περιβάλλον. Αυτό το σύστημα ρεολογίας σας επιτρέπει με μοναδικό τρόπο:
- Να ελέγχετε ταυτόχρονα το χημικό περιβάλλον και τις μηχανικές δυνάμεις στις δοκιμές σας με το ρεόμετρο διάτμησης
- Να παρακολουθείτε σε πραγματικό χρόνο τις αλλαγές στις ρεολογικές ιδιότητες, συμπεριλαμβανομένου του ιξώδους και της διατμητικής τάσης κατά τη διάρκεια δυναμικών χημικών αλλαγών
- Να κατανοήσετε τη συνέργεια μεταξύ χημικών και μηχανικών ερεθισμάτων για μαλακά στερεά, πηκτές και διασπορές
- Μοντελοποιήστε ρεαλιστικές διεργασίες όπως η πέψη, η απελευθέρωση φαρμάκων και η κινητική της πήξης του αίματος με αυτοματοποιημένο έλεγχο της χημικής διάχυσης
Ρίξτε μια ματιά στη λευκή βίβλο μας αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για την Προσέγγιση της Ρεοδιάλυσης:
Βασικά οφέλη της ρεοδιάλυσης
- Δυναμικός έλεγχος χημικού περιβάλλοντος: Ρυθμίστε με ακρίβεια ρυθμιστικά διαλύματα, διαλύτες, οξέα ή ένζυμα μέσα στην ενσωματωμένη κυψέλη ροής του περιστροφικού ρεομέτρου Kinexus
- Προηγμένη μέτρηση ιξώδους και μηχανικών ιδιοτήτων: Παρακολουθήστε πώς αντιδρούν τα πολυμερή, οι υδρογέλες, τα φαρμακευτικά προϊόντα, τα τρόφιμα και τα σκευάσματα προσωπικής φροντίδας υπό χημική και μηχανική καταπόνηση
- Απρόσκοπτη ενσωμάτωση: Σχεδιασμένο αποκλειστικά για το αρθρωτό ρεόμετρο NETZSCH Kinexus με εύκολη εναλλαγή κασετών plug-and-play για εργαστήρια πολλών χρηστών
- Δοκιμές έτοιμες για αυτοματοποίηση: Δυνατότητα αυτοματοποιημένων ρεολογικών δοκιμών πολλαπλών συνθηκών, όπως περιβάλλοντα με μεταβλητό pH, εξοικονομώντας χρόνο και αυξάνοντας την ακρίβεια των δοκιμών
- Ευπροσάρμοστο για βιοεπιστήμες και βιομηχανικές εφαρμογές: Από την υγειονομική περίθαλψη και τη φαρμακευτική ελεγχόμενη απελευθέρωση αντιδραστηρίων έως την προσομοίωση της πέψης τροφίμων και την ανάλυση φθοράς συγκολλητικών ουσιών
Ρεοδιάλυση: Κατά τη διάρκεια των ρεολογικών δοκιμών
Εφαρμογές αιχμής για την τεχνολογία της ρεοδιάλυσης
- Παρακολούθηση της κινητικής ζελατινοποίησης πολυμερών υπό χημικούς εκκινητές.
- Προσομοίωση της πέψης και της έκθεσης ενζύμων σε δομημένα υλικά τροφίμων
- Παρακολούθηση της ελεγχόμενης απελευθέρωσης αντιδραστηρίων σε φαρμακευτικά προϊόντα υπό διατμητική τάση.
- Ρεολογική απόκριση κρεμών και καλλυντικών στην αλατότητα και στην αλληλεπίδραση ενζύμων
- Μεταβολές των συγκολλητικών ιδιοτήτων υπό συνδυασμένη χημική και μηχανική φθορά
- Κινητική της πήξης του αίματος και ρεολογία μαλακών βιολογικών υλικών
Διαβάστε επίσης αυτό το άρθρο στο blog:
Γιατί πρέπει να αποφασίσετε για ένα NETZSCH Ρεόμετρο διάτμησης Kinexus
| Χαρακτηριστικό γνώρισμα | Οφέλη |
|---|---|
| Αρθρωτή, ανοικτή σχεδίαση με εύκολη πρόσβαση στο δείγμα | Η εύκολη εναλλαγή κασετών με ειδικό εξάρτημα ρεολογίας εξασφαλίζει γρήγορη μετάβαση μεταξύ των δοκιμών |
| Βελτιστοποιημένο εξάρτημα ρεολογίας κατάλληλο μόνο για το Kinexus | Εξαλείφει τις προκλήσεις προσαρμογής, εξασφαλίζοντας ακριβείς μετρήσεις χημικής-μηχανικής σύζευξης |
| Το ιδιόκτητο λογισμικό rSpace ελέγχει την αυτοματοποίηση | Συγχρονίζει τις αλλαγές στο χημικό περιβάλλον και τις ρεολογικές μετρήσεις για βελτιωμένα πειράματα |
| Υψηλή ευαισθησία και δοκιμές διάτμησης και αξονικής δοκιμής διπλής δράσης | Επιτρέπει την ολοκληρωμένη διερεύνηση πολύπλοκων ρευστών, μαλακών στερεών και διασπορών |
Επικοινωνήστε μαζί μας για να μάθετε περισσότερα
Ανακαλύψτε πώς η τεχνολογία ρεοδιάλυσης για το ρεόμετρό σας NETZSCH Kinexus μπορεί να φέρει επανάσταση στις ρεολογικές δοκιμές χημικά ευαίσθητων μαλακών υλικών. Συζητήστε με τους ειδικούς μας προσαρμοσμένες εφαρμογές για καινοτομίες στη φαρμακευτική, την υγειονομική περίθαλψη, τα τρόφιμα και την επιστήμη των υλικών!
Συχνές ερωτήσεις σχετικά με την υπηρεσία NETZSCH Rheometer Service
Ναι - σας υποστηρίζουμε επίσης με την ανάπτυξη μεθόδων! Οι ειδικοί μας διαθέτουν βαθιά τεχνογνωσία στη ρεολογία και τη θερμική ανάλυση και συνεργάζονται στενά μαζί σας για να σχεδιάσουν την ιδανική μέθοδο μέτρησης για τη συγκεκριμένη εφαρμογή σας.
Αφού αναπτυχθεί η μέθοδος, τα εργαστήρια εφαρμογών μας NETZSCH μπορούν να διεξάγουν συμβατικές δοκιμές για ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών και ερευνητικών κέντρων. Εξοπλισμένοι με ρεόμετρα και όργανα θερμικής ανάλυσης τελευταίας τεχνολογίας, εξασφαλίζουμε ακριβή και αναπαραγώγιμα αποτελέσματα προσαρμοσμένα στις ανάγκες σας.
Συμβουλευτείτε τους ειδικούς για να αναπτύξετε την καταλληλότερη μέθοδο μέτρησης για τις συγκεκριμένες ανάγκες σας.
Προσφέρουμε:
- Εγκατάσταση και θέση σε λειτουργία
- Μετεγκατάσταση του οργάνου σας
- Συντήρηση και επιθεώρηση
- Βαθμονόμηση
- Επισκευή
- Ολοκληρωμένη εκπαίδευση από τη βασική έως την προηγμένη χρήση του οργάνου - επιτόπου και online.
Σημειώστε ότι οι υπηρεσίες μας ενδέχεται να διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή. Η απομακρυσμένη υπηρεσία μας είναι διαθέσιμη παγκοσμίως.
Ναι, προσφέρουμε συμβόλαια συντήρησης για τα όργανά σας σύμφωνα με τις διάφορες περιφερειακές και ατομικές απαιτήσεις των πελατών. Μη διστάσετε να επικοινωνήσετε με το τμήμα σέρβις ή να ρίξετε μια πιο προσεκτική ματιά στην ενότητα της ιστοσελίδας μας Service-Level Agreement - NETZSCH Analyzing & Testing.
Επιπλέον, προσφέρουμε απεριόριστη εγγύηση για τα όργανα Kinexus Prime!
Προσφέρουμε διαδικτυακή εκπαίδευση μέσω της διαδικτυακής μας Ακαδημίας NETZSCH (NOA), ατομική εκπαίδευση εξ αποστάσεως και επιτόπια εκπαίδευση στην τοποθεσία σας ή στα εκπαιδευτικά μας κέντρα. Απλά επικοινωνήστε με τον αντιπρόσωπο πωλήσεών σας ή επισκεφθείτε την ιστοσελίδα Know-How - NETZSCH Analyzing & Testing.
