Analisi delle strutture metallorganiche (MOFs) in polvere

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la composizione e la microstruttura delle polveri delle materie prime influenzano le proprietà finali dei materiali. La distribuzione granulometrica delle particelle, la forma, la porosità e la superficie specifica delle polveri possono corrispondere a ben precise e peculiari proprietà del materiale. Pertanto la verifica e il controllo della materia prima in polvere è un prerequisito fondamentale.
Nel settore della catalisi, la realizzazione di materiali metallorganici (MOFs) per migliorare le prestazioni catalitiche superficiali è diventata oggi uno dei temi di ricerca più studiati. Scopriamo come il SEM può contribuire allo studio e allo sviluppo di questi materiali

Il SEM per lo studio della texture delle celle fotovoltaiche

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Nel settore delle energie rinnovabili, i sistemi per la produzione di energia solare fotovoltaica (PV) rivestono da molti anni un ruolo di primo piano. In quanto componente centrale della produzione di energia fotovoltaica, le celle PV sono sempre oggetto di sviluppo e ottimizzazione. Il microscopio elettronico a scansione (SEM) svolge un ruolo fondamentale sia nell’ambito R&D che in quello del miglioramento del processo produttivo delle celle fotovoltaiche.

Detto in maniera molto sintetica, una cella PV è un sottile foglio (wafer) di materiale semiconduttore in grado di convertire l’energia solare in energia elettrica. Le celle fotovoltaiche attualmente in commercio e prodotte in serie sono principalmente celle in silicio, che si dividono in celle in silicio monocristallino, celle in silicio policristallino e celle in silicio amorfo.

Nell’attuale processo di produzione delle celle fotovoltaiche, al fine di migliorare ulteriormente l’efficienza di conversione energetica, sulla superficie della cella viene solitamente realizzata una speciale struttura texturizzata. Nello specifico, la texture sulla superficie di queste celle incrementa l’assorbimento della luce grazie all’aumentato numero di riflessioni della luce irradiata sulla superficie del wafer di silicio. Questa particolare texture non solo riduce la riflettività finale della superficie, ma crea anche “trappole di luce” all’interno della cella, aumentando così in modo significativo l’efficienza di conversione della cella stessa, anche a diversi angoli di incidenza (Fig.1). Rispetto ad una superficie piana, infatti, un wafer di silicio con struttura superficiale piramidale ha una maggiore probabilità che la componente riflessa dalla luce incidente agisca nuovamente sulla superficie del wafer anziché riflettersi in aria, consentendo l’assorbimento di più fotoni e fornendo dunque più coppie elettrone-lacuna.

Analisi dei materiali ceramici con microscopia elettronica a scansione

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I materiali ceramici presentano una serie di proprietà tra cui elevato punto di fusione, elevata durezza, ottima resistenza all’usura e resistenza all’ossidazione, e per questo sono ampiamente utilizzati in svariati settori come l’industria elettronica, automobilistica, tessile, chimica e aerospaziale. Le proprietà fisiche dei materiali ceramici dipendono in gran parte dalla loro microstruttura, che è possibile caratterizzare grazie all’osservazione al SEM.

I materiali ceramici sono una classe di materiali inorganici non metallici realizzati a partire da composti naturali o sintetici mediante formatura e sinterizzazione ad alta temperatura, e possono essere suddivisi in materiali ceramici generali e materiali ceramici speciali.

I materiali ceramici speciali possono essere a loro volta classificati o in base alla composizione chimica: ceramiche su base ossidi, nitruri, carburi, boruri, siliciuri, ecc.; oppure in base alle loro caratteristiche e applicazioni: ceramiche strutturali e ceramiche funzionali.

Profondità di campo

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La lavorazione dei fogli di alluminio nella produzione di lattine è un processo definito a basso costo che coinvolge volumi molto elevati. Nel nostro ultimo articolo scopri perché il controllo qualità con SEM e EDS è fondamentale per ottimizzare il processo produttivo e minimizzare gli sprechi di materia prima.

<strong>Le tante facce del detector BSE</strong>

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Nel Microscopio Elettronico a Scansione, il fascio elettronico, generato dalla sorgente ed accelerato attraverso la colonna, giunge sul campione e ne scansiona la superficie. In ogni punto della scansione, l’interazione tra elettroni e materia produce dei segnali che vengono sfruttati dai detector presenti nel SEM per generare le immagini o effettuare analisi elementali.

I segnali più spesso utilizzati sono quello degli elettroni secondari (SE), quello degli elettroni retrodiffusi, o back-scattered (BSE), e quello dei raggi X.

Poiché gli elettroni secondari provengono da una zona più superficiale del campione rispetto agli elettroni retrodiffusi che sono generati in un volume di interazione più ampio, tendenzialmente le immagini per la caratterizzazione morfologica vengono acquisite con il detector SE. Tuttavia, i più recenti detector BSE sono ormai in grado di fornire immagini ad altissima risoluzione e con un elevato dettaglio morfologico, grazie ad una sensibilità migliorata che permette di lavorare anche alle basse tensioni di accelerazione, e ad una efficace pre-amplificazione che riduce il rumore e massimizza la velocità di risposta del sensore. Grazie al suo principio di funzionamento, il detector BSE può dare grandi soddisfazioni e riservare interessanti sorprese.

Come è fatto: lattine di alluminio

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La lavorazione dei fogli di alluminio nella produzione di lattine è un processo definito a basso costo che coinvolge volumi molto elevati. Nel nostro ultimo articolo scopri perché il controllo qualità con SEM e EDS è fondamentale per ottimizzare il processo produttivo e minimizzare gli sprechi di materia prima.

Dimmi che righe K, L, M hai e ti dirò che spettro sei

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Chi si occupa di analisi mediante spettroscopia a raggi X a dispersione di energia (#EDS o #EDX), è abituato ad usare la denominazione K, L, M per identificare le righe spettrali caratteristiche degli elementi della tavola periodica. Ma da dove arriva questa denominazione? Come possiamo sfruttare gli spettri EDS acquisiti per riconoscere automaticamente un materiale?

Leghe di rame per la Stampa 3D (Additive Manufacturing)

Il rame costituisce una delle aree più promettenti della stampa 3D in metallo in diversi settori, dai motori elettrici ai dissipatori di calore. In precedenza, la stampa 3D con il rame rappresentava una vera e propria sfida, a causa della riflettività del metallo e dell’elevata conducibilità termica, ma i progressi nelle stampanti e nei materiali hanno ampiamente superato queste prime sfide.

Un pesticida anti-tumorale?

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Tra le sfide più grandi della ricerca mondiale, la lotta contro il cancro rappresenta uno degli ostacoli maggiori. Negli ultimi decenni, l’oncologia ha fatto passi da gigante affrontando questa sfida con molteplici strategie. Dalla chemioterapia alla radioterapia, dall’immunoterapia alla fototerapia, il trattamento delle neoplasie si basa su svariati approcci. Tra le strategie più diffuse troviamo la chemioterapia, ovvero la somministrazione di una o più sostanze capaci di aggredire le cellule che si moltiplicano più rapidamente, quindi quelle cancerose.

Materiali plastici da riciclo: la normativa UNI 10667

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Grazie all’introduzione delle normative UNI 10667 ad opera della commissione tecnica Uniplast (Ente Italiano di Unificazione nelle Materie Plastiche), sono stati definiti i requisiti e i metodi di prova da applicare alle materie plastiche derivanti dalla raccolta dei rifiuti o da sottoprodotti di lavorazione, e destinate ad essere utilizzate come materie prime secondarie.

Microscopia elettronica a scansione a basso vuoto

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Dagli albori della tecnica, la microscopia elettronica a scansione è stata via via sempre più soggetta a miglioramenti e sviluppi che hanno dato luce a nuove modalità di imaging: tra queste, alcune hanno anche permesso di sopperire a varie criticità, permettendo di espandere l’insieme delle possibili applicazioni della tecnica e, conseguentemente, le varie tipologie di campioni osservabili attraverso il microscopio elettronico a scansione.

Quando si dice: hai il microscopio a due fotoni nel sangue

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L’apparato cardiocircolatorio è l’insieme di organi e vasi che permettono al sangue di circolare nel nostro organismo. Tale sistema distribuisce ossigeno e nutrienti a tutti gli organi e tessuti e come tutti noi sappiamo è indispensabile per la nostra sopravvivenza. L’arresto del battito cardiaco e la mancanza di sangue ossigenato comportano danni cerebrali irreversibili in pochi minuti e conduce alla morte in meno di 10 minuti. Le malattie cardiovascolari sono la principale causa di morte al mondo, sottolineando indiscutibilmente l’importanza della ricerca in questo campo. Lo studio dell’appartato cardiocircolatorio avviene con varie strategie e anche la microscopia ricopre un ruolo determinante.

Best practice per la pulizia di stub e supporti SEM

Gli stub sono quei supporti standard che vengono utilizzati per montare i campioni in microscopia elettronica a scansione (SEM). Sono realizzati in alluminio vacuum grade e devono essere puliti quando si montano i campioni, per evitare contaminazioni in camera o sui campioni stessi.

Quando il SEM è delicato

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L’utilizzo di basse tensioni di accelerazione per l’acquisizione di immagini al SEM rappresenta una delle modalità operative più impegnative ma al tempo stesso stimolanti. Dato che, riducendo l’energia degli elettroni che impattano con la superficie del campione, gli elettroni secondari vengono generati da una regione del campione spazialmente più contenuta, i maggiori vantaggi di questa modalità si esplicano in un aumento della risoluzione laterale e un maggior accento alla morfologia, e perciò al dettaglio superficiale, a discapito del contrasto

Metodi non distruttivi di ricostruzione 3D al SEM

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Se analizzati con le opportune tecniche analitiche (ad es. Microscopia elettronica a scansione), un numero inaspettatamente elevato di impianti dentali non mantiene la promessa di pulizia che dovrebbe essere garantita da un dispositivo medico in confezione sterile.

Uno, nessuno e centomila

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analisi di metalli, ceramici, coating, polveri o altri materiali, sia che l’immagine provenga da un microscopio ottico o elettronico o sia stata ottenuta con altre tecniche analitiche, avvalersi di software basati su Machine Learning ormai semplici da usare e alla portata di tutti, non solo permette di ridurre i tempi di lavoro, ma è anche un valido aiuto per uniformare una metodologia e garantire una migliore ripetibilità dei risultati.

Come usi il tuo Sputter Coater?

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La deposizione sputtering è un processo PVD in cui un materiale viene vaporizzato da una superficie detta target attraverso uno sputtering fisico grazie a un plasma generato a bassa pressione.

Pulizia dei vacuometri

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Un ottimo tenore di vuoto all’interno di un microscopio elettronico è un prerequisito essenziale non solo per il corretto funzionamento della macchina

Microanalisi in microscopia elettronica? Chiedi agli esperti

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La spettroscopia a dispersione di energia, dall’inglese Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), è una tecnica potente e versatile; molto spesso, essa viene accoppiata alla microscopia elettronica così da massimizzarne i vantaggi ed espandere l’insieme dei possibili campi di applicazione.

Service informatico in microscopia

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Con il progredire delle tecnologie, l’utilizzo dei personal computer ha assunto una rilevanza preponderante nelle attività quotidiane, sia in ambito lavorativo dove lo scambio continuo di email, le riunioni in videoconferenza e l’impiego di programmi per la preparazione di progetti e documenti sono all’ordine del giorno, che nella vita privata per lo svago e la […]

Hai mai visto un albero respirare?

Le piante sono il fondamento della vita sulla terra e costituiscono circa tre quarti della biomassa vivente del mondo. Distribuiti in tutto il globo, i vegetali sono eucarioti foto-aerobi, ovvero organismi in grado di effettuare la fotosintesi clorofilliana. Tale processo ha luogo nei cloroplasti e consiste nella produzione di glucosio e ossigeno a partire da acqua e anidride carbonica. Il glucosio è utile alla pianta per produrre energia, mentre l’ossigeno viene rilasciato nell’atmosfera attraverso gli stomi rendendo il nostro pianeta compatibile con la vita.

SEM+EDS per l’Automotive conformi ISO 16232 e VDA 19

Nell’ambito della Cleanliness, prodotti e materiali vengono controllati seguendo i metodi di prova specificati nelle norme ISO 16232 e VDA 19. In particolare, la fase di analisi e conteggio delle particelle contaminanti ottenute dopo le fasi di estrazione e filtrazione, può essere eseguita impiegando diverse tecniche analitiche. L’utilizzo della tecnica SEM-EDS (Microscopio elettronico a scansione accessoriato con Microanalisi) rispetto all’osservazione con microscopio ottico porta numerosi vantaggi, tra cui la possibilità di rilevare particelle inferiori al micron e la capacità di ottenere con un’unica analisi automatizzata il conteggio, la misurazione e l’identificazione chimica di tutte le particelle presenti su un filtro.

Procedure operative standard (SOP) e audit trail per analisi SEM-EDS nel settore farmaceutico

Quello delle industrie farmaceutiche è uno dei settori più regolamentati al mondo. Tuttavia, fino a poco tempo fa, alcune tecniche analitiche come il SEM e l’EDS erano esenti dai regolamenti vigenti, per il semplice fatto che le analisi SEM non sono normali analisi di routine. Negli ultimi tempi le cose sono cambiate, grazie ad importanti interventi della FDA (Food and Drug Administration), che ha sviluppato due tra i più importanti set di regolamenti e linee guida. Il primo è il “21 CFR part 11”, che regolamenta l’uso di documenti e firme elettroniche nelle industrie farmaceutiche, biotecnologiche e dei dispositivi medici. Il secondo è una serie di linee guida chiamate GxP (good practice quality guidelines), create per garantire che i prodotti siano sicuri e soddisfino i requisiti richiesti. Ne è un esempio il regolamento europeo “GMP Annex 11”.

Ingrandimento e campo visivo al SEM

Come possiamo fidarci della misura riportata sulla “scale bar” di ogni SEM? Media System Lab fornisce standard certificati e tracciabili con cui è possibile verificare ed eventualmente ricalibrare la dimensione dell’immagine visualizzata al microscopio elettronico. Durante l’acquisizione di un’immagine, lo scan generator del SEM deflette il fascio elettronico sul campione, mentre i detector SE e BSE raccolgono gli elettroni secondari e retrodiffusi per ogni posizione x, y del fascio.

Identificazione automatica di fibre per l’analisi di amianto e FAV

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L’analisi automatizzata di fibre di amianto e fibre artificiali vetrose (FAV) mediante microscopio elettronico a scansione (SEM) e microanalisi a dispersione di energia (EDS) rappresenta un’innovativa implementazione della tecnica che consente di caratterizzare campioni in modo rapido e affidabile e sono molti i laboratori qualificati dal Ministero della Salute che la usano per identificare e quantificare la presenza di amianto nei campioni ambientali. Nello specifico consente di misurare la quantità, la morfologia e la composizione di fibre sospette costituite ad esempio da asbesto o da lane minerali utilizzate come isolanti nell’edilizia e in altre applicazioni.

Corso EDS

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16-17 Ottobre 2019, ospiteremo un nuovo corso EDS, analisi chimica per la caratterizzazione del campione con la Microscopia elettronica a scansione, i nostri tecnici esperti in SEM ed EDS durante due giorni di esporranno le tecniche di analisi, l’hardware, il software e i trucchi del mestiere per accompagnare i partecipanti in un viaggio attraverso gli […]

Andrea Valdrè in MEDIA System Lab

andrea valdrè, esperto di microscopia elettronica assunto in media system lab

Andrea Valdrè in MEDIA System Lab. Andrea nel mondo della microscopia elettronica in Italia e in Europa non ha bisogno di presentazioni, siamo molto felici ed orgogliosi che una persona del suo calibro abbia scelto MEDIA System Lab. Dopo aver passato gli ultimi 38 anni di vita lavorativa in Philips poi FEI poi Thermo Fisher […]