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Case 03. 图像×生产管理

纳米材料判定

纳米材料的品质证明
更快速、更经济。

纳米材料是指尺寸在纳米(nm)级别的物质或结构体,正因其微小,展现出传统材料所没有的独特功能与特性。在防晒霜、化妆品、医疗、电子等广泛领域备受应用期待,同时关于其对人体与环境安全性的研究也在不断推进。

传统课题

纳米材料因其高功能性,被用于化妆品、涂料、树脂填料等广泛产品中,但其可能对海洋生态系统和人体产生影响的议题正受到讨论。在欧洲,2022年欧洲委员会建议明确重新定义了「纳米材料」,以粒子的50%以上(按个数计)处于1–100 nm范围等作为判断基准。

因此,可靠的评估在各行业备受需求。尤其在化妆品领域,根据EU化妆品规则需在成分名中加注「nano」标识等,为符合法规要求,需要客观证据证明各成分是否为纳米。然而现场的评估仍存在课题。DLS(动态光散射)等bulk法难以测量3µm以上的粒子,仅凭粒度分布计很难达到纳米尺寸判定所需的精度。SEM/TEM图像的人工测量耗时费力,且分析者之间的差异不可忽视。因此,需要客观且迅速的纳米材料判定方法。

我司技术的解决方案

GeXeL(ジクセル)通过对SEM/TEM图像进行粒子分割,瞬时提取等圆直径、长宽比、圆形度、配向等几何参数。通过粒径分布的统计处理,以报告形式呈现符合欧洲定义的「纳米/非纳米」判定所需依据(100 nm阈值与粒子数占比)。

通过AI的自动化,消除了手工作业的偏差,从图像上传到返回粒子数、尺寸、形状、凝集率等主要指标仅需数分钟,解决了传统方法的瓶颈。此外,还自动生成「纳米/非纳米」判定的品质证明书。

GeXeL以包含测量图像、分析条件、判定逻辑的可追溯形式输出,可应对公司内外的审查与稽核。

AI自动发行的纳米材料品质证明书(封面)
AI自动发行的纳米材料品质证明书(内容)

其他应用案例

本技术不仅可应用于化妆品(粉底、防晒霜等),还可横跨适用于颜料、涂料、墨水、树脂填料、导电助剂(如炭黑等)、含氧化锌及氧化钛的功能性粉体、催化剂载体、陶瓷、包装材料等处理纳米至亚微米粒子的众多领域。

通过对基于SEM/TEM图像的按个数基准的粒度分布进行客观评估,GeXeL将揭示过去看不见的世界。

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