NPL:s fotonkorrelationsspektroskopisystem med dubbla strålar
Även små koncentrationer av nanopartiklar kan ha en mycket stor effekt på egenskaperna hos ett material. Kolnanorör, till exempel, kan öka den elektriska ledningsförmågan med upp till en miljon gånger när den finns med endast 0,5 viktprocent (viktprocent). Dock, dessa nanopartiklar måste vara jämnt fördelade i ett material för att åstadkomma sådana förändringar, och det är därför viktigt att noggrant mäta både partikelinnehåll och partikelfördelning.
NPL utvecklar tre optiska tekniker som använder ljusspridning för att göra dessa mätningar i solida polymerer:frekvensdomän optisk koherenstomografi (FD-OCT), Fraunhofer vågfrontskorrelation (FWC) och oscillerande fotonkorrelationsspektroskopi (Os-PCS). NPL:s Bill Broughton och Triantafillos Koukoulas skrev en artikel som dök upp i maj 2011 av Materials World och beskrev detta arbete.
Dessa nya tekniker kan hjälpa industrin att utveckla och övervaka produkter som använder nanopartikelinnehållande material, känd som nanokompositer. Även om varje teknik är olika, de använder alla variationen i brytningsindex mellan nanopartiklar och polymermaterialet de är inbäddade i, vilket leder till en skillnad i ljusspridningen. Möjligheten att upptäcka denna ljusspridning gör att innehållet och fördelningen av nanopartiklar kan mätas. Syftet är också att utöka dessa metoder till att använda infrarött ljus så att de kan analysera prover av olika OH-film.
Utvecklingen av dessa tekniker kommer att göra det bättre för industrin att inse potentialen hos nanokompositer genom att tillhandahålla ett mångsidigt och tillförlitligt sätt att mäta de olika typerna av nanopartiklar som ger dem deras extraordinära egenskaper.