Análisis

Nuestra tecnología de análisis consta de tres campos técnicos.

• “Química analítica” para aclarar la composición (estructuras elementales y químicas), la distribución y la morfología con alta sensibilidad y precisión
• “Química física” para visualizar sitios funcionales y detectar estructuras de orden superior en materiales, medicamentos y dispositivos
• Predicción de funciones de materiales, medicinas y dispositivos y capacidad de diseño basada en tecnología de “cálculo teórico”

El espesor de la película recubierta de productos de materiales de alta funcionalidad desarrollados por nuestra tecnología de recubrimiento de precisión varía desde varias decenas de nanómetros hasta varios micrómetros, por lo que incluso las partículas extrañas más pequeñas de 10 micrómetros o menos pueden afectar el rendimiento si se mezclan. Por este motivo, hemos establecido tecnologías para muestrear y analizar áreas muy pequeñas y analizar productos en su forma original. Hacemos pleno uso de diversas técnicas, y la siguiente figura es un ejemplo.

En la impresión por inyección de tinta, es importante controlar el tamaño de las gotas de tinta (puntos) expulsadas sobre el papel. Hemos desarrollado una tecnología de visualización in situ que utiliza una combinación de una cámara de alta velocidad, un objetivo con zoom e iluminación para capturar el fenómeno instantáneo de la formación de puntos. La información y los hallazgos obtenidos se están utilizando para mejorar la calidad de imagen de la impresión por inyección de tinta.

Las propiedades superficiales de los materiales a base de líquidos, como las tintas, cambian continuamente a medida que se secan. Hemos desarrollado una nueva técnica para detectar las propiedades mecánicas de la superficie del líquido. Midiendo el perfil de la cara superior del líquido en la que entra en contacto una aguja puntiaguda, se obtienen el módulo elástico y la viscosidad en la proximidad de la interfaz aire/líquido. Nuestro método también permite capturar el cambio dinámico de las propiedades de la superficie durante el proceso de secado, lo que puede utilizarse para mejorar la calidad de la imagen de los materiales impresos y el rendimiento de los materiales electrónicos y ópticos.

Realizamos cálculos a gran escala utilizando no solo nuestras calculadoras de clúster internas sino también recursos externos como Fugaku (superordenador a escala peta en Riken). En el siguiente ejemplo, utilizamos Fugaku para realizar cálculos de primeros principios sobre la conducción de Li que ocurre en la interfaz entre el material activo del electrodo y el electrolito sólido en una batería de estado sólido, y aclaramos la causa de la alta resistencia cuando el electrolito es un sulfuro. Las simulaciones de alta precisión son útiles para fenómenos que son difíciles de medir.