Labo nano: analisi delle nanoparticelle industriali

La presenza di nanoparticelle industriali in una formulazione, un rivestimento, una polvere, una sospensione o un prodotto finito solleva questioni tecniche, di qualità e normative. Le aziende devono poter confermare la presenza di particelle nanometriche, determinarne la dimensione, la morfologia, lo stato di agglomerazione, la composizione chimica e la funzionalizzazione superficiale. Questi dati sono essenziali per mettere in sicurezza uno sviluppo, indagare una non conformità, documentare un dossier regolatorio o qualificare una materia prima. Il nostro labo nano affianca i produttori di tutti i settori per l’analisi delle nanoparticelle in matrici diverse, dalla ricerca di tracce fino alla caratterizzazione avanzata.

La valutazione della dimensione e della morfologia costituisce una fase centrale di qualsiasi analisi delle nanoparticelle. Il laboratorio può eseguire il conteggio e la distribuzione dimensionale tramite MEB, DLS o granulometria laser a seconda della natura del campione. Lo studio morfologico mediante MEB-FEG-EDX consente di osservare la forma delle particelle, la loro dispersione, l’agglomerazione e di ottenere una prima informazione elementare. Per le polveri e i materiali solidi, la misura della superficie specifica tramite BET e la densità mediante picnometria all’elio possono contribuire alla classificazione nanometrica.

Per identificare con precisione la natura delle nanoparticelle, il laboratorio si basa su tecniche di composizione e di struttura. La determinazione chimica può essere effettuata tramite ICP-MS, ICP-AES, GC-MS, LC-MS/MS, NMR o HR-MS a seconda degli analiti ricercati. La DRX consente di studiare la struttura cristallina e la cristallinità, utile in particolare per differenziare forme minerali o confermare la natura di un composto come TiO2 o ZnO. Il rilevamento e la caratterizzazione di nanoparticelle mediante SP-ICP-MS o ICP-MS/MS sono particolarmente adatti quando la questione riguarda la presenza di particelle metalliche o minerali in tracce.

Oltre alla sola rilevazione, il laboratorio può condurre studi di stabilità e di comportamento di sistemi nanometrici, in particolare su nanoemulsioni, sospensioni o materiali suscettibili di rilasciare particelle. Queste indagini aiutano a comprendere una deriva di processo, un guasto del prodotto, una contaminazione, un’evoluzione della dimensione durante lo stoccaggio o un rilascio in condizioni d’uso. Si integrano utilmente in un percorso di expertise dopo una non conformità o nella qualificazione di nuove materie prime.

Il laboratorio mette in atto un approccio su misura per il rilevamento, la caratterizzazione e l’expertise dei nanomateriali. Gli studi possono riguardare la morfologia delle particelle, la distribuzione granulometrica, la stabilità di una nanoemulsione, il rilascio di nanomateriali, la classificazione nanometrica o l’identificazione di particelle minerali, metalliche e organiche. L’accompagnamento copre anche lo sviluppo e la validazione di metodi analitici specifici per i nanomateriali, oltre al supporto normativo legato alle dichiarazioni e ai requisiti applicabili. In base alle vostre esigenze, i nostri team possono anche indirizzarvi verso altre prestazioni del Settore Attività o verso contenuti tecnici come Nanomateriali Rivestimenti Industriali.

I mezzi analitici includono in particolare MEB-FEG-EDX, SP-ICP-MS, ICP-MS/MS, ICP-AES, DRX, DLS, BET, AFM, XPS, TOF-SIMS e picnometria all’elio. Questa complementarità consente di trattare materie prime, formulazioni, rivestimenti, depositi, prodotti cosmetici, dispositivi medici, acque di processo o sospensioni complesse. In caso di esigenze correlate su matrici tecniche, possono essere pertinenti anche competenze complementari come Deformulazione Gomma Labo.

Lo stato superficiale influenza fortemente il comportamento dei nanomateriali. Tecniche come XPS, TOF-SIMS e AFM consentono di studiare la chimica superficiale, la funzionalizzazione, l’eterogeneità superficiale o alcune interazioni con la matrice. Questi approcci sono utili per indagare una perdita di prestazioni, un difetto di adesione, un’instabilità della formulazione o un cambiamento di comportamento tra lotti. Possono anche completare uno studio di depositi o contaminazioni quando si sospetta la presenza di particelle fini.

L’accompagnamento include il supporto normativo sui nanomateriali, con un possibile aiuto sulla dichiarazione R-nano, il regolamento cosmetico 1223/2009, il regolamento alimentare INCO n°1169/2011, REACH, le linee guida ISO 10993-22, nonché le aspettative degli organismi competenti. Il laboratorio interviene anche in studi bibliografici e normativi, creazione, validazione e trasferimento di metodi, ricerca di sostituti a composti chimici e sviluppo di nuove formulazioni o di nuovi prodotti. Per problematiche analitiche affini, alcune pagine esperte come Analyse Machefer Labo illustrano anch’esse l’approccio di caratterizzazione su matrici complesse.

Rivolgersi a Filab significa contare su un laboratorio indipendente dotato di mezzi analitici avanzati e del supporto di dottori e ingegneri. L’approccio è costruito attorno al reale bisogno industriale: identificare, misurare, confrontare, comprendere, giustificare e documentare. Il laboratorio interviene sia su richieste puntuali sia su progetti di R&D, con prestazioni su misura per la ricerca di nanoparticelle, la caratterizzazione completa di nanomateriali, l’analisi di impurità elementari, lo studio di depositi o lo sviluppo di metodi specifici. Per avviare il vostro progetto: definire il vostro obiettivo analitico, trasmettere la vostra matrice e i vostri vincoli, far caratterizzare le vostre nanoparticelle, mettere in sicurezza la vostra conformità e ottenere un supporto tecnico adeguato.