活用シーン

QCM-Dの活用シーン

詳細な物質情報を測定できる『QCM-D法』が、実際にどのように活用されているか、 活用シーンを業界別にご紹介します。
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1

半導体シリコンウェハ表面の洗浄液開発メーカー様

こんなお悩みを抱えていませんか?

・洗浄剤のウェハ表面との相互作用を検証したいが瞬間的な反応故あまりに速すぎて捉えられない。
・洗浄材料配合後のウェハ表面の残渣除去効果を検証したいが、実物ウェハを抜き取って、表面をくまなくマニュアル検査するのでは時間もリソースもコストもかかって勿体ない。

QCM-Dを使えば

・Biolin Scientific社製QCM-Dシステムの測定時間分解能は最速で5ms/dptです。
数秒で終わってしまう反応も十分に追跡が可能です。
(※dpt=datapoint。最速設定時わずか0.005秒毎に測定を実施可能です! )
・QCM-Dは、ウェハ表面を模擬したセンサーを使い、実際のウェハ表面で起きる反応を微小な空間内で再現し検証することができます。
従って、材料配合の成否について、センサーを用いた模擬試験によって、その場ですぐ確かめることができ効率的です。
また、Δfに加え、ΔDのデータを解析することにより、剥離し水和した残渣物の構造状態の変化について 手がかりを得られます。
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2

生体適合性材料の開発研究者様

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こんなお悩みを抱えていませんか?

・生体適合性材料を新規に開発したり、既存品を改変して独自開発したいが、狙い通り生体内で機能するのかどうかについて研究現場ですぐ検証する術がない。
・現状、材料と生体表面間の相互作用を、前後での結果(before/after)を比較するくらいしか検証できていない。実際の相互作用の過程をリアルタイムで追跡し、解明したい。

生体表面とタンパク質との相互作用のイメージ

強みイメージ

QCM-Dを使えば

・Biolin Scientific 社製QCM-D は模擬センサーを使い、生体に類似した表面を再現できます。
作成した材料を供給し、センサー表面上の微小空間で起きる反応を捉えることにより、
材料の生体適合性をその場で簡易的に模擬し検証可能です。
・材料到達前、材料のセンサー到達直後から反応終了までの全てのプロセスをリアルタイムで追跡、可視化します。
従って、生体間との相互作用について、単純な結果の比較では検証できないプロセスの性質(スピード感、効率、安定性)についても、新たに解明することが可能になります。
また、Δfに加え、ΔDを解析することで、吸着量や膜の構造的な性質(硬い、または柔らかい)について探る手がかりを得られます。
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3

潤滑油・潤滑剤の開発メーカー様

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お悩み

・潤滑油・潤滑剤を新規に開発したり、既存品を材料配合の組み合わせを改変するなどして独自開発したいが、狙い通り接合部品表面で潤滑効果が得られるのかどうかについて研究現場ですぐ検証する術がない。
・現状、開発材料と金属表面間の潤滑効果について、結果(before/after)の比較でしか検証できていない。
なぜ潤滑効果が得られたのか、どうやったらもっと改善するか、未知な部分が多く解明できていない。

QCM-Dを使えば

・Biolin Scientific 社製QCM-D は模擬センサーを使い、部品の接合金属界面に類似した表面をセンサー上に再現できます。作成した潤滑油・潤滑剤等を送液供給し、センサー表面金属上の微小空間で起きる反応を捉えることにより潤滑効果をその場で簡易的に検証可能です。( 例: 油が表面に到達するとΔf が上昇する=質量が下がり、表面が軽くなっている→潤滑効果が得られている)
・潤滑材料の到達前、到達直後から反応終了までの全てのプロセスをリアルタイムで追跡、可視化します。
従って、潤滑材と金属表面間との相互作用について、単純な結果の比較からはわからなかった効率、スピード、安定性といったプロセスの性質について解明することが可能になり、今後の開発指針の手がかりを与えてくれます。
上記以外にも「家庭用洗剤製品、化粧品、乳化剤他の開発」や「ナノセルロース」、「生分解性プラスチック」、「水処理・再生(バイオファウリング効果・バイオフィルム形成過程の検証)」、 「医薬分野(創薬・製薬)」「有機エレクトロニクス材料開発」といった分野でもQCM-Dは応用可能です。また学術分野においても「界面活性剤(界面化学)」の基礎研究においては長年にわたり世界的な使用実績があります。

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