BRAVE TECHNOLOGY:
OPTO-FLUIDIC FORCE INDUCTION (OF2i)
Photonen haben Impuls, Spin- und optische Drehimpulse, zwar nicht genug um unseren COO-Boxer auf die Matte zu legen, aber definitiv ausreichend für Aktivitäten in der nano-Welt. BRAVE Analytics nutzt diese intrinsischen Lichteigenschaften, sogenannte Lichtkräfte, für ihr patentiertes opto-fluidisches Kraftinduktionsverfahren (OF2i) [1] für die aktive, schnelle und kontinuierliche Online-Partikelcharakter-isierung. Das Prinzip basiert auf der Kombination sehr definierter fluidischer und optisch induzierter Kräfte, die auf Partikelströme wirken [2]. Somit kann OF2i als Hochdurchsatz-Messverfahren mit Einzelpartikelgenauigkeit zur Echtzeit-Prozessüberwachung genutzt werden.
Die minimalen photonischen Kräfte reichen aus, um die kleinen Teilchen von ihrer fluidisch induzierten Bewegung abzulenken, zu beschleunigen bzw. abzubremsen. Die patentierte optische Paralleli-sierung dieses Prozesses ermöglicht dies für Tausende von Partikeln gleichzeitig und in Echtzeit. Infolgedessen enthalten die induzierten Teilchenbahnen Größen- und Forminformationen. Dies funktioniert instantan und überlagert zu den relativ langsamen Prozessen der Brownschen Bewegungen der Partikel.
Einzelpartikel-Visualisierung
Unter Verwendung eines Ultramikroskop-Setups zur Trajektorienbestimmung können die aktiv veränderten Partikelbahnen bestimmt und hinsichtlich Größen, Größenverteilungen und Konzentrationen mit eindeutiger, statistischer Signifikanz zur Grundpopulation bewertet werden. Durch diesen grundlegenden aktiven OF2i-Zugang funktioniert dies um Größenordnungen schneller als Brownsche bewegungsbasierte Verfahren wie DLS oder NTA.
Die OF2i-Technologie arbeitet als on-Line und kalibrierungsfreie Prozessanalysetechnologie (PAT). Sie wurde im Partikellabor (PA-Lab Graz) an der Medizinischen Universität Graz verifiziert und wird derzeit in Zusammenarbeit mit Partnern aus verschiedenen Industrien und Branchen bzw. Forschungslabors installiert und getestet.
[1] Hill, C. Optofluidic force induction (OF2i) - Platform technology for particle characterization and active manipulation in microfluidic environments (Doctoral dissertation). 2018, Medical University Graz.
[2] Kaneta, T., et al., Theory of optical chromatography. Analytical Chemistry, 1997. 69(14): p. 2701-2710.
A BRAVE VISION
BRAVE – Jenseits des Standes der Technik...
Die Möglichkeiten in der nano-Welt sind endlos und wir sind immer noch dabei, sie zu entdecken. Unsere OF2i-Technologie hat die revolutionäre Möglichkeit geschaffen, Partikel und Proben on-line und kontinuierlich im Nanometerbereich mithilfe von uFluidik und Photonik zu messen. Diese Methode wurde in den letzten beiden Jahren zu einem Nanopartikel-Messinstrument übersetzt.
Ing. Dr. Christian Hill, Koordinator der OF2i-Technologie, BRAVE Analytics GmbH
Der Prototyp wurde in verschiedenen Anwendungsbereichen getestet, optimiert und verifiziert. Mit ausgewählten Partnern gehen wir nun den nächsten Schritt: die Technologie wird nun bei den ersten Produktionsanlagen on-line eingesetzt. Die Vision von "Sample in – data out" und zwar on-line und in Echtzeit ist schon in greifbarer Nähe.
BRAVE B1 – unser Prototyp
Geplante Spezifikationen des Messsensors – unsere Vision
*dependent on sample
THE BRAVE DIFFERENCE
QUELLE: ISO copyright office, ISO/TR 18196: Technical Report 2016; Nanotechnologies - Measurement technique matrix for the characterization of nano-objects. First Edition: 2016-11-15, Geneva p. 3-5
BRAVE CASES
LEISTUNGEN:
Prozesskontrollsensor für die Emulsionsherstellung von
Hochdruck-Homogenisierungsanlagen
ZIELE:
Erprobung neuer Analyseverfahren im Pilot-Betrieb
MASSNAHME:
On-line Einsatz von OF2i zur Prozesssteuerung im Vergleich zu off-line DLS, Light Obscuration / Imaging Particle Analysis und Laser Diffraction Methods
FRESENIUS KABI AUSTRIA GMBH
PHARMA
LEISTUNGEN:
Geräteaufbau, Installation, Anlagenverifikation
ZIELE:
Prozesskontrolle zur nass-chemischen Herstellung von Nanokristallen
(nano-Hydroxylapatit) zur Remineralisierung von Zahnschmelz bzw. Behandlung von Knochendefekten
MASSNAHME:
On-line Einsatz von OF2i zur Prozesskontrolle im Vergleich zu off-line Messungen über TEM, NTA und DLS
FLUIDINOVA S.A.
CHEMISCHE INDUSTRIE
LEISTUNGEN:
Anlagenintegration, Geräteaufbau, Prozesssteuerung
ZIELE:
Aggregationskontrolle und Prozesssteuerung von nano-Keramik-Oberflächenbeschichtungsanlagen von Metallen für reibungsarme, antibakterielle, selbstreinigende und chemisch-inerte Beschichtungen.
MASSNAHME:
Einsatz von OF2i zur Echtzeitvermessung von Beschichtungsprozessen im Vergleich zu DLS und TEM
CREATIVE NANO P.C.
BESCHICHTUNGEN
LEISTUNGEN:
Sample-Partikelcharakterisierung, Anlagenintegration
ZIELE:
Prozesskontrolle zur nass-chemischen Herstellung von Nanolignin in den Endprodukten „wasserbasierter Lack“ und „Sonnencreme“ und Überprüfung der industriellen Anwendbarkeit.
MASSNAHME:
On-line Einsatz von OF2i zur upstream und downstream Prozesskontrolle im Vergleich zu off-line Messungen über NTA und DLS
LIGNOVATIONS
BIOBASIERTE NANOLIGNIN-PRODUKTION
