The Modular Compact Rheometer Series MCR Evolution

Význam tématu

Rheologická charakterizace je klíčová pro vývoj, kontrolu kvality i výzkum široké škály materiálů od potravinářských produktů přes polymery až po keramiku a kovy. Moderní modulární rheometry umožňují flexibilní nastavení měřicích geometrůrií, přesné řízení teploty i aplikaci dodatečných podmínek (tlak, pole, vlhkost), což vede ke spolehlivým datům o tokových a mechanických vlastnostech vzorků.

Cíle a přehled článku

Brožura představuje sérii MCR Evolution od Anton Paar, shrnuje hlavní inovace a výhody těchto přístrojů. Popisuje portfolio 15 modelů, více než 200 doplňků a klíčové funkce nové řady, která staví na více než 25 letech vývoje.

Použitá instrumentace

Sada zařízení a doplňků využívaných v sérii MCR Evolution:

• Rheometry MCR Evolution (MCR 102e, 302e, 502e Power, 702e MultiDrive / 702e Space MultiDrive)
• EC motor s integrovaným kapacitním sensorem normální síly a vzduchovým ložiskem
• Optický enkodér pro přesné měření úhlových veličin
• Teplotní moduly: Peltier PTD, elektrický ETD, konvekční CTD (–160 °C až +600 °C), tlakové buňky (až 1 000 bar)
• RheoCompass software pro řízení měření, analýzu dat a GMP/21 CFR Part 11 kompatibilitu
• Doplňky pro optické metody: mikroskopie, Raman/IR spektroskopie, PIV, SALS/SAXS/SANS
• Speciální přípravky: tribologie, extensional rheology (DU Noüy, bi-kónus), interfacial rheology, prášková reologie, DMA přípravky

Hlavní charakteristiky a diskuse

Nová řada MCR Evolution nabízí:

• Extrémně nízké točivé momenty (až do 0,5 nNm) díky EC motoru a vzduchovému ložisku
• Rychlou výměnu přípravků bez šroubování (QuickConnect) a automatické rozpoznání přípravků (Toolmaster™)
• Přesné řízení mezery TruGap™ a detekci termálního ustálení vzorku T-Ready™
• Integration normální síly do měřicí hlavy pro simultánní měření.
• Možnost režimů CMT, SMT, counter-movement a kombinaci dvou motorů pro DMA i rheologii ve všech režimech.

Přínosy a praktické využití metody

Díky modulárnímu provedení lze jeden přístroj přizpůsobit rutiním QC měřením, vývojovým testům i špičkovému výzkumu:

• Rychlé přepínání mezi geometriemi a teplotními moduly šetří čas ve vícero laboratorních úlohách.
• Vysoká citlivost a opakovatelnost zajišťují spolehlivá data pro modelování, procesní optimalizaci i design nových materiálů.
• Rozšíření o optické a spektroskopické metody poskytuje souběžně makroskopické rheologické a mikroskopické či molekulární informace.
• Možnost měření pod tlakem, v inertní atmosféře či v extrémních teplotách zvyšuje realističnost simulace průmyslových procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rheometry se budou čím dál více integrovat s pokročilými analýzami (automatizované HTR systémy, umělá inteligence) a umožní online kontrolu výroby. Miniaturizace a bezdotykové senzory rozšíří metody na vysokošetrné a biokompatibilní aplikace. Kombinace více fyzikálních technik (rheo-optics, AI-driven rheology) povede k rychlejšímu vývoji materiálů a prediktivnímu řízení procesů.

Závěr

Série MCR Evolution představuje vyspělé řešení pro flexibilní a přesnou charakterizaci materiálů v průmyslu i akademickém výzkumu. Díky bohatému portfoliu modelů, doplňků a softwaru lze jeden přístroj adaptovat na široké spektrum aplikací a v budoucnu ho snadno rozšířit novými technologiemi.

Reference

• Anton Paar GmbH: MCR Evolution rheometer brochure (2024)
• US Pat. 6167752, 6499336, 7275419, 8904852, 9574983