Brasil

Tecnologias fundamentais

Análise

A capacidade de elucidar o mecanismo de expressão funcional

Nossa tecnologia de análise consiste em três áreas técnicas.

  • “Bioquímica analítica” para esclarecer a composição (estruturas elementares e químicas), distribuição e morfologia com alta sensibilidade e precisão
  • “Bioquímica física” para visualizar locais funcionais e detectar estruturas de ordem superior em materiais, medicamentos e dispositivos
  • Previsão de funções de materiais/medicamentos/dispositivos e capacidade de projeto com base na tecnologia de “cálculo teórico”

Alguns exemplos de tecnologia de análise são mostrados a seguir,

Química analítica: investigar a composição da área muito pequena

A espessura da película revestida de produtos de material de alta funcionalidade desenvolvidos por nossa tecnologia de revestimento de precisão varia de várias dezenas de nanômetros a vários micrômetros, de modo que mesmo as menores partículas estranhas de 10 micrômetros ou menos podem afetar o desempenho se misturadas. Por esse motivo, estabelecemos tecnologias para amostrar e analisar áreas muito pequenas e analisar produtos em sua forma original. Fazemos uso total de várias técnicas, e a figura abaixo é um exemplo.

Análise de composição 3D de partículas pequenas internas

Química física: capturando um fenômeno momentâneo

Na impressão a jato de tinta, é importante controlar o tamanho das gotículas de tinta (pontos) ejetadas no papel. Desenvolvemos uma tecnologia de visualização no local usando uma combinação de câmera de alta velocidade, lente de zoom e iluminação para capturar o fenômeno instantâneo da formação de pontos. As informações e resultados obtidos estão sendo usados para melhorar a qualidade da imagem da impressão a jato de tinta.

Sistema de observação de alta velocidade no local

Química física: capturando alterações nas propriedades mecânicas de superfícies líquidas

As propriedades de superfície dos materiais à base de líquido, como tintas, mudam continuamente à medida que secam. Desenvolvemos uma nova técnica para detectar as propriedades mecânicas da superfície do líquido. Ao medir o perfil da face superior do líquido na qual uma agulha pontiaguda entra em contato, o módulo elástico e a viscosidade nas proximidades da interface ar/líquido são obtidos. Nosso método também permite capturar a mudança dinâmica das propriedades da superfície durante o processo de secagem, que pode ser usado para melhorar a qualidade da imagem dos materiais impressos e o desempenho dos materiais eletrônicos e ópticos.

Cálculos teóricos: previsão das funções do material

Realizamos cálculos em grande escala usando não apenas nossas calculadoras de agregados internas, mas também recursos externos, como o Fugaku (supercomputador em escala peta em Riken). No exemplo abaixo, usamos o Fugaku para realizar cálculos de primeiros princípios na condução de Li que ocorre na interface entre o material ativo do eletrodo e o eletrólito sólido em uma bateria totalmente em estado sólido, e esclarecemos a causa da alta resistência quando o eletrólito é um sulfeto. Simulações de alta precisão são úteis para fenômenos difíceis de medir.