Espalhamento de luz
Examinar a forma como seu material espalha a luz oferece uma variedade de informações sobre o comportamento do material
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Partículas espalham a luz: esse é um fato fundamental e algo com que nos deparamos diariamente. Isso é causado por um espalhamento mais intenso de luz azul do que de luz vermelha pelas partículas atmosféricas.
O ângulo de espalhamento, a frequência da luz espalhada e a intensidade desse espalhamento podem ser medidos para determinar o tamanho, a carga e a massa molecular dos materiais. Esta é a principal de muitas das nossas tecnologias.
Quando a luz interage com partículas ou moléculas, a luz dispersa depende fortemente de seu tamanho e de suas propriedades físicas. Ao medir a intensidade, o ângulo e as flutuações da luz dispersa, podemos determinar o tamanho e a distribuição das partículas. Além disso, as flutuações causadas pelo movimento browniano revelam como as partículas se movem e se difundem em uma dispersão.
No entanto, à medida que as partículas se tornam menores, a intensidade da luz dispersa diminui drasticamente: uma partícula de 10 nm dispersa aproximadamente um milhão de vezes menos luz do que uma partícula de 100 nm. Por isso, diferentes teorias de espalhamento e modelos matemáticos, incluindo as teorias de Rayleigh, Mie e Fraunhofer, são aplicados de acordo com o tamanho das partículas e suas propriedades ópticas, para converter o sinal de espalhamento medido em informações relevantes sobre o tamanho das partículas.
Podemos olhar para o nanomaterial nos ângulos corretos em relação ao laser e monitorar a forma como as partículas se difundem (as partículas pequenas se movem mais rapidamente do que as partículas grandes). A partir disso, determinar o coeficiente de difusão translacional (isso é conhecido como análise de rastreamento de nanopartículas), ou ver como a luz espalhada muda com o tempo, conforme as partículas passam por ela.
Se mudar rapidamente, pode-se concluir que existem partículas finas presentes; se mudar lentamente, conclui-se que existem partículas maiores. Isso forma a base do espalhamento de luz dinâmica.
Para que haja espalhamento de luz eletroforético, é necessário que um campo elétrico passe por um líquido, o que faz com que as partículas se movam. Quanto maior a carga nas partículas, mais rápido elas se movem.
Passamos um laser pelas partículas e, em seguida, recombinamos a luz espalhada com outra parte do mesmo laser que não foi espalhada. O padrão de interferência resultante permite uma medição incrivelmente precisa da velocidade das partículas a serem medidas.
Se medirmos o espalhamento de luz como uma função da concentração (de polímeros ou de biopolímeros) em uma variedade de ângulos, poderemos determinar informações que nos permitem definir a massa molecular do material em questão e as informações de sua estrutura.
A tecnologia de dispersão de luz encontra diversas aplicações em vários setores devido à sua capacidade de fornecer informações valiosas sobre tamanho, forma, peso molecular e outros parâmetros fundamentais das partículas.
A dispersão de luz é amplamente utilizada na pesquisa e no desenvolvimento farmacêuticos para caracterizar a distribuição, a agregação, e a estabilidade do tamanho das partículas em formulações de medicamentos.
Desempenha um papel crucial na garantia da qualidade e eficácia dos produtos farmacêuticos.
Na biotecnologia, técnicas de dispersão de luz são empregadas para analisar biomoléculas, como proteínas, ácidos nucleicos e vírus.
Isso permite que os pesquisadores estudem interações proteína-proteína, determinem o peso molecular e monitorem os processos de dobramento e desdobramento.
A dispersão de luz é essencial para caracterizar a distribuição de tamanho e morfologia de partículas poliméricas, coloides e emulsões.
Ela ajuda a otimizar processos como síntese de polímeros, formulação e controle de qualidade.
Na indústria de cosméticos, a dispersão de luz é utilizada para avaliar a estabilidade e o desempenho de formulações de cosméticos.
Ajuda na determinação do tamanho da partícula de emulsões, suspensões e pós, garantindo consistência e eficácia do produto.
A dispersão de luz desempenha um papel vital na ciência alimentar e na fabricação de bebidas para analisar a distribuição do tamanho das partículas, a estabilidade da emulsão e as propriedades coloidais.
Ajuda na otimização de formulações e na garantia da qualidade e segurança do produto.
Técnicas de dispersão de luz são empregadas no monitoramento ambiental para a análise de aerossóis, partículas e poluentes na atmosfera.
Ajuda na compreensão da qualidade do ar, no estudo dos processos atmosféricos e na avaliação do impacto da poluição.
Oferecemos uma gama de instrumentos avançados de dispersão de luz adaptados para atender às diversas necessidades de nossos clientes. Nossos instrumentos de última geração fornecem medições precisas e confiáveis para uma ampla gama de aplicações.
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