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ポリマー

ポリマーは現代の材料科学において重要な役割を果たしています。多様な機械的・化学的特性を持つため、日用品から自動車部品、高性能材料に至るまで、ほぼすべての応用分野で利用されています。その汎用性と複雑さは、特性とカスタマイズされた製造プロセスにおけるますます複雑化する要求に対応するため、持続可能で次世代の材料の開発に不可欠です。当社のラマン顕微鏡は、ナノメートルスケールでの包括的で非破壊的なサンプル分析を提供し、化学的・物理的特性に関する詳細な洞察を可能にすることで、このイノベーションを支援しています。これにより、研究者やエンジニアはイノベーションと発見を加速し、品質と効率的な製品開発を保証することができます。

当社のモジュラーシステムは、ラマンイメージングとAFMSNOMSEM などの追加のイメージング技術を組み合わせ、ポリマー材料に関するより包括的な知見を得ることができます。ラマンイメージングは分子情報を取得し、AFM は試料の表面の形状や剛性、接着性などの特性を評価します。SNOM により、回折限界を超える光学測定が可能になり、RISE はラマンと SEM を統合して、究極の化学感度と構造分解能を実現します。すべての装置構成は、新しい要件や要件の拡大に合わせていつでもアップグレード可能です。

ポリマー材料の相関ラマンイメージングに関する詳細情報は、当社のアプリケーションノートでご確認ください。

ラマンAFM画像(同じ試料領域)のポリマーブレンド。
ポリマーブレンドの RISE 顕微鏡(ラマン SEM)。

ラマン顕微鏡を用いた重合反応のモニタリング

重合反応は、多くの製造プロセスにおいて重要な役割を果たしています。ポリマー研究や工業製造に携わる研究者は、これらの反応の複雑なメカニズムを可視化できる分析手法を必要としており、これによりプロセスと最終製品の最適化が実現可能です。ラマン顕微鏡は、これらの重合反応のその場観察に有用なツールです。例えば、ラマンイメージングにより、アルキッド樹脂塗料の重合を24時間にわたって観察し、各時点における反応成分の空間分布を可視化することができました。

詳細な測定結果はこちらをご覧ください。

動画では、アルキッド樹脂塗料の重合反応を24時間にわたってラマン深度スキャンで監視した結果が示されています。この動画では、液体塗料(赤)、重合生成物(青)、ガラス基板(緑)、および空気(黒)の分布が明らかになっています。

ポリエチレン中の繊維配向の偏光分解ラマン分析

プラスチック材料内のポリマー繊維の分子構造と配列は、ポリマーの物理的特性(安定性、柔軟性、透明性など)に大きく影響します。偏光分解ラマン分析は、材料の分子構造を決定し、ポリマー繊維の配向を特定するのに役立ちます。スイス連邦材料科学技術研究所(Empa)で行われた研究では、偏光分解ラマン顕微鏡を用いて、プラスチックフィルム中のポリエチレン繊維の配向を解明しました。これにより、伸張条件下での材料内の繊維の配向特性を特徴付けることが可能になりました。

偏光分解イメージングのオプションについて詳しく知りたい方や、研究の詳細については、当社の技術ノートをご覧ください。

3D熱分布図:伸張していないポリエチレン(左)と伸張したポリエチレン(右)におけるラマン信号の異なる偏光角度における分布。伸張条件では、対称的なC-C伸張(1130 rel. cm-1)、CH2曲げ(1417、1441、および1464 rel. cm-1)、およびC-H伸張(2849および2883 rel. cm-1)のラマンモードの偏光依存性が示され、ポリエチレン繊維の高配向性が明らかになりました。

マイクロプラスチック粒子の分析にParticleScoutを使用

マイクロプラスチック粒子の簡略化された分析には、当社のParticleScout画像解析オプションをご利用ください。ParticleScoutは迅速かつシンプルなラマン分析結果を提供し、環境科学、食品技術、医薬品、化粧品、産業応用など、多様な分野のサンプル中のマイクロプラスチックの正確な特性評価と同定を可能にします。

環境サンプル中のマイクロプラスチック粒子。ラマン画像と Brightfield 画像を重ねたもの。
画像出典:Kernchen, Sarmite, et al. "中央ドイツにおけるマイクロプラスチックの大気沈着研究."Air Quality, Atmosphere & Health17.10 (2024): 2247-2261.クリエイティブ・コモンズ CC-BY 4.0ライセンスの下で利用可能です。

アプリケーションノート

アプリケーションノート ポリマー研究における相関ラマンイメージング

アプリケーションノート パーティクルスカウト

技術資料 偏光分解顕微鏡法および分光法ソリューション


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ラマンイメージングのポリマー応用に関する可能性について詳しく知りたい場合は、当社の専門スタッフがご説明いたします。

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