Análise

Nossa tecnologia de análise consiste em três áreas técnicas.

“Bioquímica analítica” para esclarecer a composição (estruturas elementares e químicas), distribuição e morfologia com alta sensibilidade e precisão
“Bioquímica física” para visualizar locais funcionais e detectar estruturas de ordem superior em materiais, medicamentos e dispositivos
Previsão de funções de materiais/medicamentos/dispositivos e capacidade de projeto com base na tecnologia de “cálculo teórico”

Alguns exemplos de tecnologia de análise são mostrados a seguir,

Química analítica: melhorando a precisão da quantificação da composição elementar

Ao combinar as tecnologias de análise, nanodispersão e revestimento de precisão cultivadas em pesquisa fotográfica com a tecnologia de síntese de polímero de alta pureza da FUJIFILM Wako Pure Chemicals, uma empresa do Grupo, desenvolvemos novos materiais de referência ideais para a inovadora tecnologia de análise elementar “método fs-LA-ICP-MS” desenvolvido recentemente e melhoramos a precisão da quantificação. (Desenvolvida em conjunto com o professor Takeshi Hirata da Universidade de Tóquio)

Química analítica: investigar a composição da área muito pequena

A espessura da película revestida de produtos de material de alta funcionalidade desenvolvidos por nossa tecnologia de revestimento de precisão varia de várias dezenas de nanômetros a vários micrômetros, de modo que mesmo as menores partículas estranhas de 10 micrômetros ou menos podem afetar o desempenho se misturadas. Por esse motivo, estabelecemos tecnologias para amostrar e analisar áreas muito pequenas e analisar produtos em sua forma original. Fazemos uso total de várias técnicas, e a figura abaixo é um exemplo.

Análise de composição 3D de partículas pequenas internas

Amostragem de camadas ultrafinas usando Ar-GCIB

Podem ser analisadas por LC, GC, MALDI-MS, IR etc. após a amostragem

Química física: capturando um fenômeno momentâneo

Na impressão a jato de tinta, é importante controlar o tamanho das gotículas de tinta (pontos) ejetadas no papel. Desenvolvemos uma tecnologia de visualização no local usando uma combinação de câmera de alta velocidade, lente de zoom e iluminação para capturar o fenômeno instantâneo da formação de pontos. As informações e resultados obtidos estão sendo usados para melhorar a qualidade da imagem da impressão a jato de tinta.

Sistema de observação de alta velocidade no local

Química física: capturando alterações nas propriedades mecânicas de superfícies líquidas

As propriedades de superfície dos materiais à base de líquido, como tintas, mudam continuamente à medida que secam. Desenvolvemos uma nova técnica para detectar as propriedades mecânicas da superfície do líquido. Ao medir o perfil da face superior do líquido na qual uma agulha pontiaguda entra em contato, o módulo elástico e a viscosidade nas proximidades da interface ar/líquido são obtidos. Nosso método também permite capturar a mudança dinâmica das propriedades da superfície durante o processo de secagem, que pode ser usado para melhorar a qualidade da imagem dos materiais impressos e o desempenho dos materiais eletrônicos e ópticos.

Cálculos teóricos: previsão das funções do material

Realizamos cálculos em grande escala usando não apenas nossas calculadoras de agregados internas, mas também recursos externos, como o Fugaku (supercomputador em escala peta em Riken). No exemplo abaixo, usamos o Fugaku para realizar cálculos de primeiros princípios na condução de Li que ocorre na interface entre o material ativo do eletrodo e o eletrólito sólido em uma bateria totalmente em estado sólido, e esclarecemos a causa da alta resistência quando o eletrólito é um sulfeto. Simulações de alta precisão são úteis para fenômenos difíceis de medir.

Estrutura de interface calculada entre o eletrodo (LiCoO₂) e o eletrólito (Li₃PS₄)

Cálculo teórico: pesquisa/desenho de estruturas moleculares com funções direcionadas

Desenvolvemos o “AI-AAM”, uma tecnologia para pesquisa e design de compostos candidatos a medicamentos. “AI-AAM” é uma tecnologia de simulação que calcula a energia de ligação entre um composto candidato a medicamento conhecido com possíveis efeitos medicinais e uma proteína alvo com base na análise da interação com aminoácidos, os blocos de construção de proteínas, e procura automaticamente outro composto com a mesma energia de ligação e estrutura diferente deste composto utilizando tecnologia de IA. Também é possível projetar compostos desconhecidos que não podiam ser concebidos antes.