Prostřednictvím partnerství RHK Brno s Technologickým centrem Akademie věd ČR v rámci sítě Enteprise Europe Network Vám nabízíme zapojení do projektu SINE2020, které nabízí bezplatné nedestruktivní měření vlastností materiálů pomocí svazku neutronových paprsků

SINE2020 je evropský projekt pro výzkum a inovace financovaný z programu H2020. Projektové konsorcium se skládá z 18 institucí ze 12 zemí. Členové konsorcia a partneři nabízí v rámci aktivit projektu SINE2020 služby, které zahrnují mj. bezplatné testování vzorků, využití svého přístrojového vybavení a software. V rámci projektu nabízí vylepšení uživatelských služeb při přípravě vzorků (se zaměřením na chemickou deuteraci, růst krystalů), prostředí vzorku a zpracování dat, průmyslové poradenství zaměřené na zvýšení využívání neutronových technik a školení pro studenty a vědce zaměřené na rozptyl neutronů.

Případové studie

Na odkazech níže jsou popsány úspěšné případy v různých průmyslových sektorech, ve kterých byly neutrony využity pro měření ve výzkumu a vývoji. Jednotlivé sektory a oblasti využití jsou následující:

Materiály a komponenty

  • Nedestruktivní kontrola napětí: zkoumání velikosti částic, vliv povrchových úprav apod.
  • Nedestruktivní rentgenografie a tomografie (organický materiál, voda, vodík nebo lithium jsou viditelné i pod několika centimetry kovu)
  • Analýza stopových prvků
  • Lokální (in-situ) sledování tvorby slitin
  • Zkoumání kovů, slitin, skel, keramiky, polovodičů, kompozitů, nanomateriálů
  • Testy ozařování (vytvrzování, stínění apod.)

Příklady experimentů provedených pomocí neutronů z oblasti materiálů a komponent jsou zde.

Energie a životní prostředí

  • Zkoumání materiálů vhodných pro skladování vodíku, lithium-iontových baterií apod.
  • Zobrazení vody v palivových článcích
  • Sledování chemických reakcí a fázových změn, katalýza, působení maziva na povrchu
  • Mechanické namáhání v součástkách, kompozitech, kovu, keramice
  • Sledování struktur krystalů vzniklých z prášků nebo směsí
  • Nedestruktivní analýza stopových prvků

Příklady experimentů provedených pomocí neutronů jsou zde.

Farmakologie a biotechnologie

  • Návrh účinných látek
  • Problematika týkající se rozpustnosti a stability
  • Makroskopické vlastnosti zkoumané na mikroskopické úrovni: molekuly pro doručování léčiv, povrchově aktivní látky, koloidní roztoky apod.
  • Identifikace vazebných míst molekuly léčiva
  • Zkoumání membrán
  • Zkoumání rozhraní kapalina / kapalina nebo kapalina / pevná látka, kapalina / vzduch
  • Morfologie povrchů a tenkých vrstev

Příklady experimentů provedených pomocí neutronů jsou zde.

Chemický průmysl

  • Makroskopické vlastnosti zkoumané na mikroskopické úrovni: detergenty, osobní a domácí péče, povrchově aktivní látky, koloidní roztoky apod.
  • Zkoumání rozhraní kapalina / kapalina nebo kapalina / pevná látka, kapalina / vzduch
  • Problematika týkající se rozpustnosti a stability, návrh účinných látek
  • Morfologie povrchů a tenkých vrstev

Příklady experimentů provedených pomocí neutronů jsou zde.

 

Měření pomocí svazku neutronových paprsků

Neutrony jsou součástí veškeré hmoty, která nás obklopuje a spolu s protony tvoří neutrony jádro většiny atomů. Aby mohly být použity jako vědecké sondy a produkovaly paprsek, musí být uvolňovány z jádra procesem nazývaným štěpení, které probíhá v jaderném reaktoru s využitím uranu nebo dávkou vysokoenergetického svazku protonů do elementu bohatého na neutrony, jako je olovo nebo wolfram. Tento proces se nazývaná spalace.

Pro výzkumné účely jsou neutrony uvolňovány z jejich role jako součást hmoty a používají se jako sondy, se kterými se mohou výzkumníci dívat dovnitř velmi širokého spektra materiálů. S neutrony se dá např. podívat dovnitř automobilového motoru, zkoumat doručování léčebné látky v lidském těle, zjistit, jak rostliny zachytávají vodu, zjistit informace o vývoji supravodičů apod. Při experimentu s rozptylem neutronů prochází zkoumaným vzorkem nebo součástí neutronový paprsek. Pozorováním změny směru nebo rychlosti neutronu lze zjistit strukturu, složení nebo dynamiku vzorku v atomovém měřítku. S těmito základními informacemi lze porozumět fyzikálním, chemickým nebo biologickým vlastnostem materiálů.

Používá-li se paprsek neutronů ke zkoušení malých vzorků materiálů, lze odhalit i to, co nelze vidět za použití jiných druhů záření. Neutrony se chovají buď jako částice, vlny nebo jako mikroskopické magnetické dipóly. Právě tyto specifické vlastnosti jim umožňují získat informace, které je často nemožné získat jinými způsoby. Pokud je energie neutronů zvolena správně, pak je jejich vlnová délka podobná vzdálenostem mezi atomy nebo molekulami a vzorek rozptýlených neutronů může být použit k vytvoření obrazu atomové struktury.

Neutrony nám mohou ukázat strukturu hmoty, kde a jak jsou atomy umístěny a jak se pohybují. Neutrony mohou také pomoci analyzovat magnetické vlastnosti materiálů v atomovém měřítku. Neutrony ukazují atomy vodíku a mohou být použity ke zdůraznění zvláštních strukturních vlastností zkoumaného vzorku.

 

Máte-li zájem zjistit, jak lze výzkum s pomocí neutronů využít ve Vašem výzkumu, vývoji a inovacích, kontaktujte zástupce projektu na e-mailu: Tato e-mailová adresa je chráněna před spamboty. Pro její zobrazení musíte mít povolen Javascript. nebo navštivte web projektu SINE2020: http://sine2020.eu/industry/case-studies.html.

Zůstaňte v kontaktu

Formulář se odesílá, počkejte prosím...

Vaše soukromí je pro nás důležité. Jestliže se chcete dozvědět více o našich zásadách při ochraně osobních údajů, přečtěte si zde.

Naši partneři

logo brno3 jihomoravsky-kraj logo-komora HKCR3  brnobusiness magnus ndb logo