Morfologia

Questa nota descrive come si calcola la dimensione e la forma di una particella ed illustra come sfruttare l’analisi automatizzata d’immagine per misurare entrambe ottenendo dati accurati e statisticamente rappresentativi

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La produzione di parti metalliche con forme complesse con processi di Metal Injection Molding (MIM) rappresenta un’industria in crescita. La dimensione e la forma delle polveri metalliche giocano un ruolo importante nell’efficienza del processo e nelle proprietà finali dei componenti MIM. Tipicamente in produttori MIM guardano con favore polveri con particelle sferiche perché consentono di ottenere le migliori proprietà e tolleranze nei componenti. Di conseguenza è fondamentale monitorare le polveri atomizzate per assicurare l’ottenimento di dimensioni e forme desiderate.

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Nei processi di Metal Injection Molding (MIM) la dimensione e la forma delle particelle prodotte durante la fase di atomizzazione possono avere importanti conseguenze sulle proprietà finali delle parti prodotte. Grazie allo strumento Morphologi G3 della Malvern Instruments è possibile determinare sia la dimensione sia la forma delle particelle, grazie ad un’accurata analisi di immagine, fondamentale per monitorare le proprietà delle polveri ed ottimizzare il processo.

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Dall’umile ciotola per cereali agli intricati componenti elettronici del telefono cellulare, le ceramiche trovano applicazione in una vasta gamma di industrie e prodotti. Monitorando la dimensione e forma dei granuli prodotti con tecnica spray drying, è possibile regolare le condizioni di fabbricazione/produzione di materiali ceramici. Lo studio dimostra come il Morphologi G3 della Malvern Instruments sia in grado di discriminare polveri con caratteristiche ottimali in termini di flessibilità, malleabilità e scorrevolezza.

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Il processo di produzione della polvere e le proprietà della polvere ottenuta sono di fondamentale importanza e intrinsecamente connesse. La scelta dell’iter di produzione della polvere dipende dal metallo/ lega, dal processo di metallurgia e delle proprietà della polvere che sono richieste per quel processo. Le proprietà chiave per la polvere sono la distribuzione dimensionale delle particelle, la loro forma, la struttura del materiale e la superficie specifica. Il documento descrive le soluzioni di caratterizzazione offerte dalla Malvern Instruments.

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I Dry Powder Inhalers (DPI) sono noti per essere prodotti farmacologici complessi a causa delle interazioni che si verificano tra i principi attivi farmaceutici (API) e gli eccipienti all’interno della formulazione e il modo in cui queste influenzano l’efficacia del dispositivo inalatore nella somministrazione dei farmaci. L’ottenimento di distribuzioni granulometriche e morfologiche componente-specifiche può aiutare a comprendere le proprietà della formulazione come parte degli studi di formulazione o di deformulazione (reverse engineering). Questa nota applicativa della Malvern Instruments descrive come, nel Morphologi G3-ID, la combinazione dell’analisi automatizzata di immagine con la spettroscopia Raman consenta di caratterizzare e confrontare in modo indipendente i singoli componenti presenti all’interno della formulazione di un Dry Powder Inhaler (DPI).

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Il controllo della forma e dimensione delle particelle è estremamente importate nella produzione di prodotti complessi. Il Morphologi G3-ID della Malvern permette di analizzare questi parametri, e integrato con la spettroscopia Raman, consente l’analisi chimica delle singole particelle. Conoscere queste informazioni è fondamentale per rispondere alla domanda: “ci sono particelle anomale nel materiale o particelle estranee contaminanti?”

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La capacità unica di associare le caratteristiche dell’analisi automatizzata d’immagine alla spettroscopia Raman rende il Morphologi G3-ID lo strumento ideale per ottenere una comprensione migliore del prodotto in diverse aree dello sviluppo farmaceutico, consentendo di caratterizzare i prodotti singolarmente (API, Eccipienti…) e compararli correttamente all’interno di miscele.

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Nel settore farmaceutico, è spesso necessario, ma non facile, caratterizzare i cristalli sospesi in creme ad uso topico. Grazie al Morphologi G3-ID è possibile rilevare e caratterizzare questi cristalli, riducendo significativamente i tempi e la soggettività delle analisi ed incrementando l’affidabilità e la riproducibilità dei risultati.

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Con l’aumento smodato di dispositivi elettronici come tablet e telefoni cellulari, l’incremento di veicoli elettronici e la domanda crescente di batterie, lo sviluppo di nuove batterie, più efficienti e potenti è diventato un tema estremamente rilevante. Il Morphologi G3-ID, diventa uno strumento prezioso per lo sviluppo e progresso delle batterie agli ioni di litio. Nella produzione di materiali utilizzati per le batterie, non solo la dimensione delle particelle, ma anche la forma è un fattore importante da monitorare. Le particelle di forma irregolare non solo riducono la densità di compattamento ma possono portare alla formazione di residui di elettrodi con elevata viscosità. In questa nota applicativa sono analizzati gli effetti della microstruttura del carbonio, usato per produrre elettrodi di grafite, sulle prestazioni delle batterie.

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