La nostra tecnologia di analisi comprende tre campi tecnici.
- “Chimica analitica” per chiarire la composizione (strutture elementari e chimiche), la distribuzione e la morfologia con alta sensibilità e precisione
- “Chimica fisica” per visualizzare i siti funzionali e rilevare strutture di ordine superiore in materiali, farmaci e dispositivi
- Previsione delle funzioni di materiali/medicinali/dispositivi e capacità di progettazione in base alla tecnologia di “calcolo teorico”
Di seguito sono mostrati alcuni esempi di tecnologia di analisi,
Chimica analitica: miglioramento della precisione della quantificazione della composizione elementare
Combinando le tecnologie di analisi, di nanodispersione e di rivestimento di precisione coltivate nella ricerca fotografica con la tecnologia di sintesi polimerica ad alta purezza di FUJIFILM Wako Pure Chemicals, una società del gruppo, abbiamo sviluppato nuovi materiali di riferimento ottimali per l’innovativa tecnologia di analisi elementare “metodo fs-LA-ICP-MS” sviluppata di recente e abbiamo migliorato la precisione della quantificazione. (Sviluppato insieme al Professor Takeshi Hirata dell’Università di Tokyo)
Chimica analitica: indagine sulla composizione dell’area molto piccola
Lo spessore della pellicola rivestita di materiali ad alta funzionalità, sviluppati dalla nostra tecnologia di rivestimento di precisione, varia da diverse decine di nanometri a diversi micrometri, quindi anche le particelle estranee più piccole di 10 micrometri o di dimensioni inferiori possono influire sulle prestazioni se miscelate. Per questo motivo abbiamo creato delle tecnologie per campionare e analizzare aree molto piccole e analizzare i prodotti nella loro forma originale. Facciamo pieno uso di varie tecniche e la figura seguente ne è un esempio.
Analisi della composizione 3D di piccole particelle interne
Campionamento di strati ultrasottili utilizzando Ar-GCIB
Può essere analizzato mediante LC, GC, MALDI-MS, IR, ecc. dopo il campionamento
Chimica fisica: acquisizione di un fenomeno momentaneo
Nella stampa a getto d’inchiostro è importante controllare le dimensioni delle gocce di inchiostro (punti) espulse sulla carta. Abbiamo sviluppato una tecnologia di visualizzazione in sede che utilizza una combinazione di fotocamera ad alta velocità, obiettivo zoom e illuminazione per acquisire il fenomeno istantaneo della formazione di punti. Le informazioni e i risultati ottenuti vengono utilizzati per migliorare la qualità delle immagini della stampa a getto d’inchiostro.
Sistema di osservazione ad alta velocità in loco
Chimica fisica: acquisizione di variazioni nelle proprietà meccaniche delle superfici liquide
Le proprietà superficiali dei materiali a base liquida, come gli inchiostri, cambiano continuamente man mano che si asciugano. Abbiamo sviluppato una nuova tecnica per rilevare le proprietà meccaniche della superficie liquida. Misurando il profilo della superficie di sommità del liquido su cui un ago appuntito entra a contatto, si realizzano il modulo elastico e la viscosità in prossimità dell’interfaccia aria/liquido. Il nostro metodo consente inoltre di catturare il cambiamento dinamico delle proprietà superficiali durante il processo di asciugatura, che può essere utilizzato per migliorare la qualità dell’immagine dei materiali stampati e le prestazioni dei materiali elettronici e ottici.
Calcoli teorici: previsione delle funzioni dei materiali
Effettuiamo calcoli su larga scala utilizzando non solo i nostri calcolatori di cluster in sede, ma anche risorse esterne come Fugaku (supercomputer in peta-scala a Riken). Nell’esempio seguente abbiamo utilizzato Fugaku per eseguire i calcoli dei primi principi sulla conduzione di Li che si verifica sull’interfaccia tra il materiale attivo dell’elettrodo e l’elettrolita solido in una batteria a stato solido e abbiamo chiarito la causa della resistenza elevata quando l’elettrolita è un solfuro. Le simulazioni ad alta precisione sono utili per i fenomeni difficili da misurare.
Struttura dell’interfaccia calcolata tra elettrodo (LiCoO2) ed elettrolita (Li3PS4)
Calcolo teorico: ricerca/progettazione di strutture molecolari con funzioni mirate
Abbiamo sviluppato “AI-AAM”, una tecnologia per la ricerca e la progettazione di composti candidati dei farmaci. “AI-AAM” è una tecnologia di simulazione che calcola l’energia di legame tra un composto candidato del farmaco noto, con potenziali effetti medicinali, e una proteina obiettivo in base all’analisi dell’interazione con gli amminoacidi, i blocchi strutturali delle proteine, e che cerca automaticamente un altro composto con la stessa energia di legame e una struttura differente di quel composto utilizzando la tecnologia IA. È possibile progettare anche composti sconosciuti impossibili da concepire in precedenza.
