SAXS: Nanotechnologie

Zerstörungsfreie strukturelle Informationen

Formveränderungsfähige Polymergele werden als neuartige sowie intelligente Materialien mit Sensor-, Prozessor- und Aktuatorfunktionen umfassend untersucht. Diese Materialien können Maschinenbewegungen durch Veränderungen externer stimuli bewirken. Dieser oszillierende Zustand kann beliebig oft eingeleitet werden. Eine Auswahl neuartiger, mikroskopisch kleiner Maschinen wurden bereits in der wissenschaftlichen Fachliteratur beschrieben; beispielsweise werden pH-empfindliche Gele für Ventile von Flüssigkeitssystemen benutzt. Die Kleinwinkelröntgenstreuung (SAXS) ist die entscheidende Methode zur Untersuchung des molekularen Ursprungs und der Formveränderungseigenschaften von Nanomaterialien. Wie solche Technologien weiterentwickelt werden können um schlussendlich nützliche Produkte zu liefern, kann mit den Daten aus SAXS-Experimenten bestimmt werden.

Seitdem der weltweite Verbrauch von Kunststoffen stetig und rapide ansteigt und sich auch die Rohstoffpreise immens verteuern, wird das Interesse an der Kleinwinkelstreuung (SAXS) sowie verwandter Beugungstechniken zur Ermittlung struktureller Informationen immer größer. Dazu zählen Größe, Form, interne Strukturen und Partikelmasse, Partikelgröße und -verteilung in polydispersen Systemen, sowie fraktale Dimensionen in ungeordneten Systemen. SAXS kann das Verständnis für die Relaxation strömungsiduzierter Orientierungen erleichtern da diese mit Kristallisationsprozessen in der Kunststoffverarbeitung konkurrieren. Dabei hilft SAXS, systematische Vorhersagen von Prozessen, Strukturen und Eigenschaften in der Kunststoffverarbeitung zu treffen.

Andere Anwendungsgebiete beinhalten die Untersuchung von Inhomogenitäten in Kunststoffgelen, inter-polymeren Komplexen und thermoreversibler Gelformierung von Kunststofflösungen. SAXS wird dabei benutzt, verschiedene Kolloide und grenzflächenaktive Systeme zu untersuchen. Dazu zählen auch die Effekte von Wechselwirkungen mit Kunststoffen mit der Größe und Form von Mizellen in Wasser, die Dimensionen von Mizellen neuartiger Tenside sowie interne Strukturen von Mehrkomponenten-Polymergittern abhänging von Zusammensetzung und Herstellungsverfahren.

Bezüglich der Untersuchung von Copolymeren kann ultra-SAXS in Kombination mit der Dynamischen Differenzkalorimetrie (DSC) Informationen über den Zusammenhang von Kinetik und Thermodynamik bei der Formierung dieser Materialien liefern.
Rigaku bietet eine Auswahl von SAXS Instrumenten, vom 2D-SAXS fähigem S-MAX3000 bis zum leistungsstarken und flexiblen Ultima IV und dem besonders benutzerfreundlichen SmartLab®.

Systeme

  S-MAX3000
Kleinwinkelröntgenstreuungs-System (SAXS) mit Lochkamera
    BioSAXS-2000
Kleinwinkelröntgenstreuung (SAXS) mit Kratky-Kamera-System