Aplicaciones

Las microesferas expandibles, pequeñas esferas termoplásticas encapsuladas con gas, constan de una cubierta de polímero termoplástico y un gas alcano líquido encapsulado. Cuando las microesferas se calientan, la cubierta se ablanda y la presión del aire interno aumenta dramáticamente, lo que hace que las microesferas se expandan dramáticamente hasta 60 veces su volumen original, dándoles la doble función de un relleno liviano y un agente espumante. Como relleno liviano, las microesferas expandibles pueden reducir en gran medida el peso de productos con muy baja densidad, y su medición de densidad es muy importante.   Figura 1 Microesferas expandibles    Principio del probador de densidad real de la serie EASY-G 1330 El probador de densidad real de la serie EASY-G 1330 se basa en el principio de Arquímedes, utilizando gas de pequeño diámetro molecular como sonda y la ecuación de estado del gas ideal PV=nRT para calcular el volumen de gas descargado del material en determinadas condiciones de temperatura y presión. para determinar la verdadera densidad del material. El gas de diámetro molecular pequeño se puede utilizar como nitrógeno o helio, porque el helio tiene el diámetro molecular más pequeño y es un gas inerte estable, que no es fácil de reaccionar con la muestra mediante adsorción, por lo que generalmente se recomienda el helio como gas de reemplazo.    Ventajas del probador de densidad real de la serie EASY-G 1330 El probador de densidad real de la serie EASY-G 1330 utiliza gas como sonda, lo que no dañará la muestra de prueba y la muestra se puede reciclar directamente; y en el proceso de prueba, el gas no reaccionará con la muestra y no provocará corrosión en el equipo, por lo que el factor de seguridad del proceso de uso es alto; Además, el gas tiene las características de fácil difusión, buena permeabilidad y buena estabilidad, lo que puede penetrar en los poros internos del material más rápidamente y hacer que los resultados de la prueba sean más precisos.   Procedimiento experimental   ①Calentamiento: abra la válvula principal del cilindro y la mesa reductora de presión, encienda el interruptor de encendido al menos media hora antes, presión de salida de la mesa reductora de presión de gas: 0,4 ± 0,02 MPa;   ②Calibración del instrumento: antes de que comience el experimento, calibre el instrumento con bolas de acero estándar para garantizar que el volumen de bolas de acero probadas en todas las tuberías del equipo esté dentro del valor estándar antes de comenzar el experimento;   ③Determinación del volumen del tubo de muestra: instale el tubo de muestra vacío en la cavidad del instrumento y apriételo, configure el software, determine el volumen del tubo de muestra y registre el volumen del tubo de muestra correspondiente al final del experimento;   ④Pesaje de la muestra: Para reducir el error de prueba, es necesario pesar tantas muestras como sea posible, cada prueba debe pesar la mue...

Recientemente, los precios mundiales del petróleo han aumentado considerablemente y la industria de energía renovable representada por la generación de energía solar fotovoltaica (PV) ha recibido amplia atención. Como componente central de la generación de energía fotovoltaica, las perspectivas de desarrollo y los valores de mercado de las células solares fotovoltaicas son el centro de atención. En el mercado mundial de baterías, las células fotovoltaicas representan alrededor del 27%[1]. El microscopio electrónico de barrido desempeña un papel importante en la mejora del proceso de producción y la investigación relacionada de las células fotovoltaicas.     La célula fotovoltaica es una fina lámina de semiconductor optoelectrónico que convierte la energía solar directamente en energía eléctrica. Las actuales células fotovoltaicas comerciales producidas en masa son principalmente células de silicio, que se dividen en células de silicio monocristalino, células de silicio policristalino y células de silicio amorfo.     Métodos de texturizado de superficies para mejorar la eficiencia de las células solares   En el proceso de producción real de células fotovoltaicas, para mejorar aún más la eficiencia de conversión de energía, generalmente se crea una estructura texturizada especial en la superficie de la célula, y dichas células se denominan células "no reflectantes". En concreto, la estructura texturizada en la superficie de estas células solares mejora la absorción de la luz al aumentar el número de reflejos de la luz irradiada en la superficie de la oblea de silicio, lo que no sólo reduce la reflectividad de la superficie, sino que también crea trampas de luz en su interior. la célula, aumentando así significativamente la eficiencia de conversión de las células solares, lo cual es importante para mejorar la eficiencia y reducir el coste de las células fotovoltaicas de silicio existentes[2].     Comparación de superficie plana y superficie de estructura piramidal En comparación con una superficie plana, una oblea de silicio con estructura piramidal tiene una mayor probabilidad de que la luz reflejada de la luz incidente actúe nuevamente sobre la superficie de la oblea en lugar de reflejarse directamente en el aire, aumentando así la cantidad de luz dispersada. y se refleja en la superficie de la estructura, lo que permite absorber más fotones y proporcionar más pares electrón-hueco.    Rutas de luz para diferentes ángulos de incidencia de la luz que incide sobre la estructura piramidal   Los métodos comúnmente utilizados para texturizar superficies incluyen grabado químico, grabado con iones reactivos, fotolitografía y ranurado mecánico. Entre ellos, el método de grabado químico se utiliza ampliamente en la industria debido a su bajo costo, alta productividad y método simple [3] . Para las células fotovoltaicas de silicio monocristalino, el grabado anisotrópico producido por una solución alcali...

El fármaco en polvo es el cuerpo principal de la mayoría de las formulaciones de fármacos y su eficacia depende no sólo del tipo de fármaco, sino también en gran medida de las propiedades del polvo que constituye el agente, incluido el tamaño de las partículas, la forma, las propiedades de la superficie y otro tipo de parámetros. El área de superficie específica y la estructura del tamaño de los poros de los medicamentos en polvo están relacionados con las propiedades de las partículas de polvo, como el tamaño de las partículas, la higroscopicidad, la solubilidad, la disolución y la compactación, que desempeñan un papel importante en las capacidades de purificación, procesamiento, mezcla, producción y envasado de productos farmacéuticos.   Además, la validez, la tasa de disolución, la biodisponibilidad y la eficacia de los fármacos también dependen de la superficie específica del material. En términos generales, cuanto mayor sea la superficie específica de los polvos farmacéuticos dentro de un cierto rango, más rápida se acelerará correspondientemente la disolución y la velocidad de disolución, lo que garantiza la distribución uniforme del contenido del fármaco; sin embargo, una superficie específica demasiado grande conducirá a la adsorción de más agua, lo que no favorece la preservación y estabilidad de la eficacia del fármaco. Por lo tanto, las pruebas precisas, rápidas y efectivas de la superficie específica de los polvos farmacéuticos siempre han sido una parte indispensable y crítica de la investigación farmacéutica.   Estudio de caso de la aplicación CIQTEK en polvo farmacéutico   Combinamos los casos de caracterización reales de diferentes materiales de medicamentos en polvo para mostrar claramente los métodos y la aplicabilidad de esta tecnología para caracterizar las propiedades físicas de diferentes superficies de medicamentos, y luego hacemos algunos análisis básicos sobre la fecha de vencimiento, la tasa de disolución y la eficacia de los medicamentos, y ayudar a la industria farmacéutica a desarrollarse con alta calidad.    El analizador de tamaño de poro y superficie específica de la serie V-Sorb X800 es un instrumento de alto rendimiento, rápido y económico, que puede realizar pruebas rápidas de áreas de superficie específicas de productos terminados entrantes y salientes, análisis de distribución del tamaño de poro, control de calidad y ajuste de parámetros de proceso. y predicción del rendimiento de las drogas, etc.   Analizador automático de porosimetría y área de superficie BET Serie CIQTEK EASY-V     SEM CIQTEK   1. Microscopio electrónico de barrido y analizador específico de superficie y tamaño de poro en dispersión de montmorillonita.   La montmorillonita se obtiene de la purificación y procesamiento de bentonita, que tiene ventajas únicas en farmacología debido a su estructura cristalina especial con buena capacidad de adsorción, capacidad de intercambio catiónico y capaci...

Los materiales metálicos son materiales con propiedades como brillo, ductilidad, fácil conductividad y transferencia de calor. Generalmente se divide en dos tipos: metales ferrosos y metales no ferrosos. Los metales ferrosos incluyen hierro, cromo, manganeso, etc. Hasta ahora, el hierro y el acero siguen dominando en la composición de las materias primas industriales. Muchas empresas siderúrgicas e institutos de investigación utilizan las ventajas únicas del SEM para resolver problemas encontrados en la producción y ayudar en la investigación y el desarrollo de nuevos productos. La microscopía electrónica de barrido con sus correspondientes accesorios se ha convertido en una herramienta favorable para que la industria siderúrgica y metalúrgica realice investigaciones e identifique problemas en el proceso productivo. Con el aumento de la resolución y la automatización del SEM, la aplicación del SEM en el análisis y caracterización de materiales se está generalizando cada vez más.   El análisis de fallas es una nueva disciplina que las empresas militares han popularizado entre los académicos y las empresas de investigación en los últimos años. La falla de las piezas metálicas puede provocar la degradación del rendimiento de la pieza de trabajo en casos menores y accidentes de seguridad humana en casos mayores. Localizar las causas de las fallas mediante el análisis de fallas y proponer medidas de mejora efectivas son pasos esenciales para garantizar la operación segura del proyecto. Por lo tanto, aprovechar al máximo las ventajas de la microscopía electrónica de barrido supondrá una gran contribución al progreso de la industria de materiales metálicos.     01 Observación con microscopio electrónico de fractura por tracción de piezas metálicas.        La fractura siempre ocurre en la parte más débil del tejido metálico y registra mucha información valiosa sobre todo el proceso de fractura, por lo que siempre se ha enfatizado la observación y el estudio de la fractura en el estudio de la fractura. El análisis morfológico de la fractura se utiliza para estudiar algunos problemas básicos que conducen a la fractura del material, como la causa de la fractura, la naturaleza de la fractura y el modo de fractura. Si queremos estudiar el mecanismo de fractura del material en profundidad, generalmente tenemos que analizar la composición de la microárea en la superficie de la fractura, y el análisis de fractura se ha convertido ahora en una herramienta importante para el análisis de fallas de componentes metálicos.     Fig. 1 Morfología de fractura por tracción del microscopio electrónico de barrido CIQTEK SEM3100   Según la naturaleza de la fractura, la fractura se puede clasificar en términos generales en fractura frágil y fractura plástica. La superficie de fractura de la fractura frágil suele ser perpendicular a la tensión de tracción, y la fractura frágil consiste en una superficie cristalina brillant...

¿Te imaginas un disco duro de portátil del tamaño de un grano de arroz? Skyrmion, una misteriosa estructura de cuasipartículas en el campo magnético, podría hacer realidad esta idea aparentemente impensable, con más espacio de almacenamiento y velocidades de transferencia de datos más rápidas para este "grano de arroz". Entonces, ¿cómo observar esta extraña estructura de partículas? El CIQTEK Quantum Diamond Atomic Force Microscope (QDAFM), basado en el centro de vacantes de nitrógeno (NV) en imágenes de escaneo de diamantes y AFM, puede brindarle la respuesta.     ¿Qué es Skyrmion?   Con el rápido desarrollo de los circuitos integrados a gran escala, el proceso del chip a escala nanométrica, el efecto cuántico se acentuó gradualmente y la "Ley de Moore" encontró límites físicos. Al mismo tiempo, con una densidad tan alta de componentes electrónicos integrados en el chip, el problema de la disipación térmica se ha convertido en un gran desafío. La gente necesita urgentemente una nueva tecnología para superar el cuello de botella y promover el desarrollo sostenible de los circuitos integrados.   Los dispositivos espintrónicos pueden lograr una mayor eficiencia en el almacenamiento, la transferencia y el procesamiento de información explotando las propiedades de espín de los electrones, lo cual es una forma importante de superar el dilema anterior. En los últimos años, se espera que las propiedades topológicas de las estructuras magnéticas y sus aplicaciones relacionadas sean los portadores de información de los dispositivos espintrónicos de próxima generación, que es uno de los puntos de investigación actuales en este campo.   El skyrmion (en lo sucesivo denominado skyrmion magnético) es una estructura de espín topológicamente protegida con propiedades de cuasipartículas y, como un tipo especial de pared de dominio magnético, su estructura es una distribución de magnetización con vórtices. Similar a la pared del dominio magnético, también hay un cambio de momento magnético en el skyrmion, pero a diferencia de la pared del dominio, el skyrmion es una estructura de vórtice, y su cambio de momento magnético es desde el centro hacia afuera, y los más comunes son de tipo Bloch. skyrmions y skyrmions tipo Neel.   Figura 1:  Diagrama esquemático de la estructura de skyrmion. (a) Skyrmions tipo Neel (b) Skyrmions tipo Bloch   El skyrmion es un portador de información natural con propiedades superiores como fácil manipulación, fácil estabilidad, tamaño pequeño y velocidad de conducción rápida. Por lo tanto, se espera que los dispositivos electrónicos basados ​​en skyrmions cumplan con los requisitos de rendimiento para dispositivos futuros en términos de no volatilidad, alta capacidad, alta velocidad y bajo consumo de energía.   ¿Cuáles son las aplicaciones de Skyrmions?   Memoria del hipódromo de Skyrmion La memoria Racetrack utiliza nanocables magnéticos como pistas y paredes de dominio magnético como por...

El método de resonancia paramagnética electrónica (EPR) de captura de espín es un método que combina la técnica de captura de espín con la técnica de EPR para detectar radicales libres de vida corta.     ¿Por qué utilizar la tecnología Spin Trapping? Los radicales libres  son átomos o grupos con electrones desapareados formados por enlaces covalentes de moléculas compuestas en condiciones externas como el calor y la luz. Se encuentran ampliamente en la naturaleza. Con el desarrollo de disciplinas interdisciplinarias como la biología, la química y la medicina, los científicos han descubierto que muchas enfermedades están asociadas con los radicales libres. Sin embargo, debido a su naturaleza activa y reactiva, los radicales libres generados en las reacciones suelen ser inestables a temperatura ambiente y difíciles de detectar directamente mediante métodos de espectroscopía EPR convencionales.    Aunque los radicales libres de vida corta pueden estudiarse mediante técnicas de EPR resueltas en el tiempo o técnicas de congelación rápida a baja temperatura, sus concentraciones más bajas para la mayoría de los radicales libres en los sistemas biológicos limitan la implementación de las técnicas anteriores. La técnica de captura de espín, por otro lado, permite la detección de radicales libres de vida corta a temperatura ambiente mediante un método indirecto.     Fundamentos de la tecnología de captura de giro   En un experimento de trampa de espín, se añade al sistema una trampa de espín (una sustancia antimagnética insaturada capaz de atrapar radicales libres). Después de agregar la trampa de espín, los radicales inestables y la trampa formarán aductos de espín más estables o de mayor duración. Al detectar los espectros EPR de los aductos de espín y al procesar y analizar los datos, podemos invertir el tipo de radicales y así detectar indirectamente los radicales libres inestables.     Figura 1 Principio de la técnica de captura de giro (DMPO como ejemplo)     Selección de trampa giratoria   Las trampas de espín más utilizadas son principalmente nitrona o compuestos nitrosos, las trampas de espín típicas son MNP (dímero de 2-metil-2-nitrosopropano), PBN (N-terc-butil α-fenilnitrona), DMPO (5,5-dimetil- 1-pirrolina-N-óxido), y las estructuras se muestran en la Figura 2. Y una excelente trampa de espín debe satisfacer tres condiciones.   1. Los aductos de espín formados por trampas de espín con radicales libres inestables deben ser de naturaleza estable y de larga duración. 2. Los espectros EPR de los aductos de espín formados por trampas de espín y varios radicales inestables deben ser fácilmente distinguibles e identificables. 3. La trampa de giro es fácil de reaccionar específicamente con una variedad de radicales libres y no hay reacciones secundarias. Según las condiciones anteriores, la trampa de espín ampliamente utilizada en diversas industrias es el DMPO.   &nb...

La técnica de resonancia paramagnética electrónica (EPR o ESR) es el único método disponible para detectar directamente electrones desapareados en muestras. Entre ellos, el método cuantitativo EPR (ESR) puede proporcionar el número de espines de electrones desapareados en una muestra, lo cual es esencial para estudiar la cinética de la reacción, explicar el mecanismo de reacción y las aplicaciones comerciales. Por lo tanto, la obtención de números de espín de electrones no apareados de muestras mediante técnicas de resonancia paramagnética de electrones ha sido un tema candente de investigación.  Se encuentran disponibles dos métodos principales de resonancia paramagnética electrónica cuantitativa: EPR cuantitativa relativa (ESR) y EPR cuantitativa absoluta (ESR).     Método EPR cuantitativo relativo (ESR)   El método EPR cuantitativo relativo se logra comparando el área integrada del espectro de absorción EPR de una muestra desconocida con el área integrada del espectro de absorción EPR de una muestra estándar. Por lo tanto, en el método EPR cuantitativo relativo, es necesario introducir una muestra estándar con un número conocido de espines. El tamaño del área integrada del espectro de absorción EPR no sólo está relacionado con el número de espines de electrones desapareados en la muestra, sino también con la configuración de los parámetros experimentales, la constante dieléctrica de la muestra, el tamaño y la forma de la muestra. y la posición de la muestra en la cavidad resonante. Por lo tanto, para obtener resultados cuantitativos más precisos en el método EPR cuantitativo relativo, la muestra estándar y la muestra desconocida deben ser similares en naturaleza, similares en forma y tamaño, y estar en la misma posición en la cavidad resonante.   Fuentes de errores cuantitativos de EPR     Método Cuantitativo Absoluto  EPR (ESR)   El método EPR cuantitativo absoluto significa que el número de espines de electrones desapareados en una muestra se puede obtener directamente mediante pruebas EPR sin utilizar una muestra estándar. En experimentos de EPR cuantitativos absolutos, para obtener directamente el número de espines de electrones desapareados en una muestra, el valor del área integral cuadrática del espectro de EPR (generalmente el espectro diferencial de primer orden) de la muestra que se va a probar, los parámetros experimentales, Se necesitan el volumen de muestra, la función de distribución de la cavidad de resonancia y el factor de corrección. El número absoluto de espines de electrones no apareados en la muestra se puede obtener directamente obteniendo primero el espectro EPR de la muestra mediante la prueba EPR, luego procesando el espectro diferencial de primer orden EPR para obtener el valor del segundo área integrada y luego combinando el parámetros experimentales, volumen de muestra, función de distribución de cavidad resonante y factor de corrección.   Espectroscopia de resonanci...

Basados ​​en propiedades cuánticas, los sensores de espín de electrones tienen una alta sensibilidad y pueden usarse ampliamente para probar diversas propiedades fisicoquímicas, como el campo eléctrico, el campo magnético, la dinámica molecular o proteica y las partículas nucleares u otras. Estas ventajas únicas y posibles escenarios de aplicación hacen de los sensores basados ​​en espín una dirección de investigación candente en la actualidad. Sc 3 C 2 @C 80  tiene un espín electrónico altamente estable protegido por una jaula de carbono, que es adecuada para la detección de adsorción de gases dentro de materiales porosos. Py-COF es un material estructural orgánico poroso de reciente aparición con propiedades de adsorción únicas, que se preparó utilizando un bloque de construcción autocondensante con un grupo formilo y un grupo amino. preparado con un tamaño de poro teórico de 1,38 nm. Por lo tanto, una unidad de metalofullereno Sc 3 C 2 @C 80  (~ 0,8 nm de tamaño) puede entrar en uno de los nanoporos de Py-COF.   Taishan Wang, investigador del Instituto de Química de la Academia de Ciencias de China, desarrolló un sensor de nanogiro basado en fullereno metálico para detectar la adsorción de gas dentro de una estructura orgánica porosa. El metal paramagnético fullereno, Sc 3 C 2 @C 80 , se incrustó en los nanoporos de una estructura orgánica covalente a base de pireno (Py-COF). El N 2、 CO 、 CH 4、 CO 2、 C 3 H 6  y C 3 H 8 adsorbidos  dentro del Py-COF incrustado con la sonda de espín Sc 3 C 2 @C 80  se registraron utilizando la técnica EPR (CIQTEK EPR200-Plus ).Se demostró que las señales EPR del Sc 3 C 2 @C 80 incrustado  se correlacionaban regularmente con las propiedades de adsorción de gas del Py-COF. Los resultados del estudio se publicaron en Nature Communications con el título "Sensor de nanoespín integrado para sondaje in situ de adsorción de gas dentro de estructuras orgánicas porosas".     Sondeo de las propiedades de adsorción de gas de Py-COF utilizando el espín molecular de Sc 3 C 2 @C 8     En el estudio, los autores utilizaron un metalofullereno con propiedades paramagnéticas, Sc 3 C 2 @C 80  (~0,8 nm de tamaño), como sonda de espín incrustada en un nanoporo de COF a base de pireno (Py-COF) para detectar la adsorción de gas. dentro de Py-COF. Luego, se investigaron las propiedades de adsorción de Py-COF para los gases N 2、 CO 、 CH 4、 CO 2、 C 3 H 6  y C 3 H 8  registrando las señales incrustadas de Sc 3 C 2 @C 80  EPR. Se muestra que las señales EPR de Sc 3 C 2 @C 80  siguen regularmente las propiedades de adsorción de gas de Py-COF. Y a diferencia de las mediciones de isoterma de adsorción convencionales, este sensor de nanogiro implantable puede detectar la adsorción y desorción de gas mediante monitoreo in situ en tiempo real. El sensor de nanogiro propuesto también se utilizó para investigar las propiedades de adsorción de gas de la estructura organo...