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Tecnologia di valutazione della struttura del polimero

Valutazione di polimeri con strutture stratificate su un'estesa gamma di scale di lunghezza

I materiali polimerici hanno una struttura gerarchica formata da varie scale di lunghezza. Ad esempio, con i polimeri cristallini è necessaria la valutazione strutturale su un'ampia gamma di scale di lunghezza diverse, che vanno dalla separazione di sferocristalli con dimensioni dell'ordine di micron a quella degli intercristalli con dimensioni subnanometriche. Combinando varie tecnologie di valutazione della struttura polimerica è possibile analizzare la diversificata struttura gerarchica dei polimeri.

Analisi della struttura utilizzando SPrings-8, il più grande impianto emettitore di radiazione luminosa del mondo

La struttura e le proprietà dei materiali polimerici variano notevolmente in base alle condizioni di produzione, ai processi di ingegnerizzazione e all'ambiente in cui vengono utilizzati. Ad esempio, nel processo di stiratura dei fogli, la struttura della pellicola sottoposta a carico di stress durante la stiratura è molto diversa da quella al termine della stiratura. L'ideale sarebbe poter valutare i cambiamenti strutturali sul posto durante il processo ingegneristico effettivo, ma richiederebbe attrezzature speciali perché i cambiamenti strutturali avvengono in modo continuo. Tuttavia, utilizzando le potenti capacità dei raggi X offerte da SPring-8, il più grande impianto di radiazione di sincrotrone del mondo, abbiamo potuto osservare i cambiamenti strutturali proprio mentre si verificavano, durante lo stiramento della pellicola, e abbiamo scoperto che durante quella fase la pellicola di PVA in soluzione è passata da una struttura lamellare a una struttura fibrillare.
La configurazione sperimentale realizzata con BL40B2 in SPring-8, il più grande impianto di radiazione di sincrotrone del mondo

La configurazione sperimentale realizzata con BL40B2 in SPring-8, il più grande impianto di radiazione di sincrotrone del mondo

La configurazione sperimentale realizzata con BL40B2 in SPring-8, il più grande impianto di radiazione di sincrotrone del mondo

La configurazione sperimentale realizzata con BL40B2 in SPring-8, il più grande impianto di radiazione di sincrotrone del mondo

Risultati delle misure simultanee di dispersione dei raggi X in condizioni di stress/deformazione a piccoli angoli durante lo stiramento della pellicola

Risultati delle misure simultanee di dispersione dei raggi X in condizioni di stress/deformazione a piccoli angoli durante lo stiramento della pellicola

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