Serie KSV NIMA Film Sottili

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In Breve

La linea di strumenti KSV NIMA proposta da Biolin è dedicata alla fabbricazione e alla caratterizzazione di film sottili, grazie all’utilizzo di strumenti che permettono di utilizzare tecniche come Langmuir e Langmuir-Blodgett, Brewster Angle Microscopy (BAM) e Dip Coating, insieme a misure di potenziale di superficie e di reologia interfacciale.

Scegliendo l’opportuna configurazione, è possibile ad esempio:

  • Creare rivestimenti funzionali con nanoparticelle (modificando, ad esempio, bagnabilità, riflettività, biocompatibilità, conduttività, proprietà di legame, ecc.)
  • Formare film polimerici sottili per lo studio della reticolazione dei polimeri, della stabilità, della degradazione, ecc.
  • Studiare le interazioni, l’adsorbimento, il desorbimento, la stabilità interfacciale e la struttura di molecole anfifiliche.
  • Eseguire studi reologici interfacciali per determinare la stabilità del film e le transizioni di fase.

Descrizione tecnica

KSV NIMA Tecnologia Langmuir & Langmuir-Blodgett

La linea KSV NIMA propone dei sistemi premium per creare rivestimenti a film sottile con densità di impaccamento controllata.

Le tecnologie Langmuir e Langmuir-Blodgett presentano vantaggi unici che hanno portato a un ampio utilizzo del metodo in tutto il mondo, tra cui:

  • Controllo preciso della densità dell’impacchettamento molecolare
  • Controllo preciso dello spessore del rivestimento
  • Deposizione omogenea su grandi aree
  • Possibilità di realizzare strutture multistrato con composizione variabile degli strati
  • Elevata flessibilità nell’utilizzo di diversi tipi di particelle e substrati

ksv nima l-lb

I piani delle vaschette in PTFE massiccio fatte di un unico pezzo, sono disponibili in diverse dimensioni per soddisfare tutte le esigenze. La loro pulizia può avvenire facilmente e senza contaminare colle o rivestimenti. Le gambe regolabili, i perni di posizionamento del piano della vasca, i finecorsa a barriera e i canali di sfioro garantiscono un utilizzo sicuro e affidabile del sistema.

Il sistema utilizza il metodo Wilhelmy standardizzato con piatto di platino per il rilevamento della pressione superficiale. È inoltre possibile utilizzare piastre di carta monouso per evitare la pulizia. Il potente software KSV NIMA LB integra tutti i controlli e l’analisi dei dati nello stesso software, compresi diversi strumenti di caratterizzazione.

La qualità dello strato sottile galleggiante può essere monitorata sia prima che dopo il processo di rivestimento. Il design modulare aperto, con il semplice posizionamento del piano della vasca e della barriera, consente una facile integrazione con i sistemi di caratterizzazione e la facilità di pulizia dei pezzi.

KSV NIMA Deposizione di nanoparticelle

La configurazione che combina le capacità della piastra Langmuir-Blodgett Medium Trough e del microscopio MicroBAM è un pacchetto pronto all’uso per la creazione di rivestimenti di nanoparticelle.

Con questo strumento è possibile:

  • Ottenere un controllo preciso dello spessore del film sottile e della densità di impaccamento
  • Creare depositi omogenei su grandi aree
  • Aggiungete il vostro rivestimento a qualsiasi substrato solido
  • Realizzare strutture multistrato con composizione variabile degli strati

Il microscopio MicroBAM consente di vedere il film prima della deposizione, garantendo una qualità e un’omogeneità ottimali del rivestimento e riducendo il tempo dedicato alle misurazioni.

KSV NIMA MicroBAM – Brewster Angle Microscopy

Lo strumento MicroBAM offre la possibilità di visualizzare i monostrati all’interfaccia aria-acqua in un substrato di Langmuir per un efficace controllo della qualità dello strato di Langmuir-Blodgett prima della deposizione. Si ottengono così:

  • Omogeneità del monostrato/film. In combinazione con un KSV NIMA L&LB Trough, l’osservazione può essere effettuata durante la compressione/espansione a pressioni superficiali note. La verifica dell’omogeneità del monostrato già prima della deposizione accelera notevolmente la ricerca.
  • Ottimizzazione dei parametri di deposizione. Per ottenere un rivestimento LB di alta qualità, è necessario ottimizzare i parametri di misura come la velocità di compressione, i tempi di attesa, la temperatura e il contenuto della sottofase. Con MicroBAM è facile studiare gli effetti di questi parametri e scegliere le condizioni ottimali.

Una volta creato lo strato di Langmuir, è possibile effettuare studi sulla struttura:

  • Comportamento del monostrato/film. È possibile osservare i cambiamenti di fase, la separazione di fase, le dimensioni del dominio, la forma e l’impacchettamento.
  • Monitoraggio delle reazioni di superficie. Ad esempio, è possibile seguire in tempo reale le reazioni fotochimiche, le reazioni di polimerizzazione e la cinetica degli enzimi.
  • Monitoraggio e rilevamento di materiali attivi in superficie. Ad esempio, l’adsorbimento di proteine e il flusso di nanoparticelle.

La telecamera MicroBAM presenta una buona risoluzione (12 µm) combinata con un ampio campo visivo, che è preferibile per studi sull’omogeneità del film e sulle dimensioni del dominio. È possibile acquisire immagini fisse di monostrati manualmente o automaticamente in funzione del tempo o della pressione superficiale.

Compatibile con la maggior parte dei trogoli L&LB, questo strumento di facile utilizzo si collega direttamente al computer tramite USB e permette di iniziare a lavorare in pochi minuti.

KSV NIMA Surface Potential Sensor (SPOT)

Questo strumento è un sensore di potenziale superficiale che permette di ottenere una visione approfondita delle interazioni del monostrato di Langmuir. È possibile:

  • Determinare l’orientamento molecolare. Lo SPOT fornisce informazioni sull’orientamento molecolare osservando le variazioni del potenziale superficiale e combinando i dati con le informazioni sulla pressione superficiale.
  • Avere una visione approfondita delle interazioni tra gli strati di Langmuir. L’isoterma della pressione superficiale da sola non è in grado di separare le ragioni delle variazioni di pressione superficiale. In combinazione con lo SPOT, i dati raccolti dallo strato vengono raddoppiati, fornendo una comprensione approfondita dello strato.
  • Determinare dei momenti di dipolo efficaci attraverso semplici misure di potenziale superficiale di un film compresso.
  • Caratterizzare la struttura elettronica del film.
  • Caratterizzare la struttura molecolare attraverso gli offset posizionali e i valori di picco dei diagrammi del potenziale superficiale.
  • Monitorare la formazione di complessi tra monostrati, specie in sottofase o adsorbiti.

Il sensore di potenziale superficiale viene utilizzato con il software KSV NIMA LB e non richiede alcun software aggiuntivo. Sia la pressione superficiale che il potenziale superficiale vengono automaticamente tracciati nello stesso grafico per un semplice confronto. Il metodo senza contatto e non distruttivo del condensatore a piastra vibrante garantisce un’eccellente precisione e riproducibilità.

Lo strumento si collega direttamente all’unità di interfaccia utilizzata con le vasche KSV NIMA L&LB. Si installa facilmente con una semplice operazione plug-and-play. Il sensore è dotato di un supporto flessibile che consente una rapida e facile integrazione con il pozzetto. Inoltre, il sensore è calibrato in fabbrica per una rapida messa in funzione.

 

KSV NIMA ISR Flip

Con ISR Flip di KSV NIMA si possono ampliare le conoscenze sugli strati interfacciali. Questo reometro di nuova generazione consente misure altamente sensibili della viscoelasticità interfacciale, sia nelle interfacce aria-liquido che in quelle liquido-liquido.

Si possono studiare applicazioni controllate dalla reologia interfacciale, tra cui:

  • Sistemi biologici come il surfattante polmonare e il meibum. La loro funzionalità si basa in gran parte sul flusso nelle interfasi sottoposte a stress.
  • Emulsioni e schiume la cui stabilità è fondamentale per la loro funzionalità. La viscoelasticità dell’interfaccia liquido-liquido può prevedere la stabilità di un sistema colloidale. La fusione e la fissione di micelle/gocce dipendono in larga misura dalla viscoelasticità dell’interfaccia.
  • Prodotti alimentari, cosmetici, biofisici, farmaceutici, petrolio e gas, aree applicative in cui le molecole alle interfacce hanno un impatto significativo sulle prestazioni del sistema.

Studiare ka strutture del monostrato di Langmuir, tra cui:

  • Cambiamenti di fase, poiché la viscoelasticità dello strato è fortemente influenzata dalla microstruttura del monostrato.
  • Reazioni superficiali come la reticolazione in tempo reale, poiché i cambiamenti di forma e dimensione molecolare hanno tipicamente una forte risposta nelle loro proprietà reologiche.
  • Aggregazione e adsorbimento, in quanto tipicamente modificano la viscoelasticità del film.

Le leggere sonde magnetizzate consentono misure altamente sensibili con un’interazione minima tra lo strumento e la sonda.

ISR Flip supporta due posizioni della telecamera per adattarsi a più scopi. L’abbinamento dello strumento con un trogolo di Langmuir consente di controllare la densità di impaccamento del monostrato. Lo stesso trogolo può essere utilizzato per misure aria-liquido e liquido-liquido.

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