Mikroreologia optyczna

W 2009 roku firma FORMULACTION wprowadziła na rynek nową generację przyrządów  optycznych, których działanie oparte jest na technologii dynamicznego, wielokrotnego rozpraszania światła (MS-DWS) pozwalającej na pomiar mobilności cząstek w ośrodku płynnym a co za tym idzie śledzenie zmian lepkości i sprężystości zachodzących w materiałach nieprzejrzystych lub cienkich filmach.

Próbka pozostaje podczas pomiaru w spoczynku, gdyż nie oddziałuje na nią żadna siła zewnętrzna.

Technika ta pozwala na monitorowanie zmian zachodzących w próbkach, takich jak: żelowanie, zmiana własności reologicznych w czasie, schnięcie powłok.

DWS to dynamiczne rozpraszanie światła (DLS) rozszerzone do materiałów nieprzejrzystych. DLS jest dobrze znaną metodą pomiaru ruchów Browna cząstek w rozcieńczonych ośrodkach służącą do wyznaczenia wielkości cząstek. W metodzie DWS światło jest rozproszone wielokrotnie i dzięki temu możliwy jest dokładny pomiar przemieszczania się cząstek w celu określenia własności lepko-sprężystych złożonych cieczy.

Mikroreologia – zasada działania urządzeń

DWS mierzy fluktuację natężenia światła odbijanego przez próbkę. Światło zmienia natężenie, ponieważ cząstki pozostają w (ruchy Browna).

Interferencja sygnału wstecznego odbicia spowodowana ruchem cząstek  prowadzi do formowania się wzoru plamek (jasne i ciemne)na wielopikselowym detektorze.

Dzięki opatentowanemu algorytmowi zmiana wzoru plamek przetwarzana jest na krzywą dekorelacji, która jest odbiciem prędkości poruszania się cząstek.

Ta krzywa, również dzięki opatentowanemu algorytmowi umożliwia wyliczenie średniego kwadratu przesunięcia cząstek (MSD) w próbce, którego wartość zależy od powierzchni przebytej przez cząstki w danym czasie dekorelacji.

Wartość MSD w ośrodkach czysto lepkich rośnie liniowo.

Zastosowanie urządzeń serii RHEOLASER

Obserwowanie własności lepko-sprężystych w czasie:

  • proces żelowania ( jogurt)
  • wyznaczanie punktu żelowania
  • odbudowa struktury (farby)
  • stabilność długoterminowa
  • charakteryzowanie tekstury (kremy, majonezy, dresingi, pasty do zębów)
  • monitorowanie wpływu składu na własności reologiczne

Prędkość schnięcia cienkich powłok:

  • wyznaczanie charakterystycznych czasów schnięcia ( farby, tusze, lakiery, kleje)
  • na różnych podłożach (metal, szkło, drewno …)

Monitorowanie zmian mikrostruktury próbki:

  • krystalizacja
  • żelowanie
  • przejścia fazowe

I wiele innych.