Rheologie beschreibt, wie Materialien fliessen und sich verformen – ob Creme, Gel, Suspension, Proteinlösung oder Polymerschmelze. Für Branchen wie Chemie, Pharma, Life Sciences und Kosmetik entscheidet dieses Deformations- und Fliessverhalten über Stabilität, Verarbeitbarkeit, Sensorik und letztlich Produktqualität.
Rheometer übersetzen diese Materialeigenschaften in messbare Grössen: Viskosität, Schubspannung, Scherrate oder viskoelastische Moduli wie Speichermodul und Verlustmodul. Moderne Geräte arbeiten dabei im Rotations- und Oszillationsmodus, erfassen sowohl rein flüssiges als auch viskoelastisches und festes Verhalten und unterstützen so den gesamten Weg von der Formulierung bis zur Freigabeprüfung.
Die neue MCR-Plattform: ein Messsystem, viele Rollen
Mit der MCR-Serie der nächsten Generation baut Anton Paar seine modulare Plattform für die Rheometrie konsequent aus. Sie umfasst sieben Modelle – vom MCR 303 für Routinemessungen in F & E bis zum MCR 703 Multi Drive und MCR 703 Space Multi Drive für anspruchsvolle Forschungsaufgaben, ergänzt um Spezialgeräte wie Smart Pave 303 für Asphalt und SmartMelt 303 für Polymerschmelzen.
Alle Modelle basieren auf derselben Plattformarchitektur und greifen auf ein gemeinsames Zubehörportfolio zurück. Über 200 Plug-and-Play-Zubehörteile, mehr als 7000 Messsysteme und über 40 Temperiereinheiten ermöglichen es, Messaufgaben vom Tieftemperatur-Gel bis zur Hochtemperatur-Schmelze im Bereich von etwa −170 °C bis +1000 °C abzudecken. Mit dem FRS-Rheometer- und Viskosimeter-System können sogar Temperaturen bis 1730 °C abgedeckt werden.
«Präzise» heisst: kleine Proben, neue Materialien
Herzstück der neuen MCR-Generation ist ein deutlich erweiterter Messbereich: Ein minimales Drehmoment von 0,2 nNm ermöglicht die Viskositätsbestimmung niedrigviskoser Proben selbst bei sehr kleinen Probenmengen. Damit rücken etwa empfindliche Proteinformulierungen, stark verdünnte Lösungen oder frühe Entwicklungsstadien in Biopharma- Projekten in den Bereich robuster rheologischer Charakterisierung.
Gleichzeitig erlaubt die hohe Normalkraftgenauigkeit in Kombination mit passenden Messgeometrien die Untersuchung halbfester Präparate und Hydrogele, deren Elastizität, Fliessgrenzen und Aushärtungsverhalten für die Anwendung entscheidend sind. Die Elektronik und Datenerfassung der neuen Serie sind so ausgelegt, dass auch sehr schnelle UVAushärtungsprozesse – etwa bei Hydrogelen oder dentalen Kompositen – zeitaufgelöst verfolgt werden können.
«Schnell» heisst: weniger Warten, mehr Daten
In vielen Laboren sind heute nicht die Messzeiten, sondern Warte- und Rüstzeiten der Engpass. Hier setzt die neue MCR-Serie mit einem leistungsstarken EC-Motor und Elektronik der nächsten Generation an. Das System fährt in wenigen Sekunden hoch, die Datenraten reichen bis 200 Hz, und die Auslesung dynamischer Prozesse erfolgt deutlich schneller als bei früheren Gerätegenerationen.
Der einhändige Werkzeugwechsel über die Quick-Connect-Funktion reduziert Rüstzeiten zusätzlich und senkt das Fehlerrisiko beim Umrüsten. Gerade in Qualitätskontrolllaboren mit hohem Probendurchsatz lässt sich so mehr Messzeit aus dem verfügbaren Zeitfenster herausholen – ohne Abstriche bei Reproduzierbarkeit und Messqualität.
«Intelligent» heisst: geführte Workflows und Compliance
Die neue MCR-Plattform versteht sich nicht nur als Messgerät, sondern als integriertes System aus Hardware und Software. Ein Touchscreen direkt am Gerät ermöglicht die Vorbereitung und Steuerung vieler Abläufe ohne Umweg über den PC, während die Toolmaster-Funktion Messgeometrien automatisch erkennt und konfiguriert und die elektronische Nivellierung Set-up-Fehler frühzeitig abfängt.
Mit der RheoCompass-Software adressiert Anton Paar zudem explizit regulierte Umgebungen. Geführte Testvorlagen, umfangreiche Analysetools und Audit-relevante Funktionen unterstützen Workflows, die Anforderungen von 21 CFR Part 11 sowie ALCOA++, GMP und cGMP erfüllen sollen, und helfen bei der sicheren Datenverwaltung über den gesamten Lebenszyklus von Methoden.
«Anpassungsfähig» heisst: vom Gel bis zum Pulver
Die Stärke der Plattform zeigt sich in der Breite der unterstützten Messmodi: Standard-Rotations- und Oszillationsmessungen werden ergänzt durch Tribologie, Pulverrheologie, dynamisch-mechanische Analyse (DMA) in Torsion, Zug, Biegung und Kompression sowie Prüfungen an Spritzen und anderen Applikationssystemen.
Über Kopplungen mit Mikroskopen, IR- und Ramanspektrometern lassen sich Strukturinformationen und rheologische Daten verknüpfen, etwa bei komplexen Dispersionen, biopolymeren Gelen oder hochgefüllten Formulierungen. Für Anwender bedeutet das: Emulsionen, Cremes, Gele, Pulver oder Polymerschmelzen können auf einer gemeinsamen Plattform charakterisiert werden – methodisch abgestimmt und mit vergleichbaren Daten.
Fazit: Jetzt einsteigen, später gezielt erweitern
Ein neues Rheometer lohnt sich überall dort, wo bisherige Systeme an Grenzen stossen – sei es beim Messfenster für niedrigviskose Proben mit kleinsten Volumina, bei sehr schnellen Aushärtungsprozessen oder bei der Automatisierung von RToutinemessungen. Für Labore in Chemie, Pharma, Life Sciences und Kosmetik kann die MCR-Serie der nächsten Generation so zum zentralen Werkzeug werden, um Formulierungen schneller zu entwickeln, stabiler zu machen und regulatorische Anforderungen sicher zu erfüllen.
Gleichzeitig eröffnet die modulare Plattform die Möglichkeit, bestehende Geräte sinnvoll einzubinden: Über Zubehör, zusätzliche Messmodi und softwareseitige Erweiterungen lassen sich viele Aufgaben auch schrittweise auf die neue Generation übertragen – ohne dass jede Innovation sofort einen vollständigen Geräteparkwechsel erzwingt.
Am Ende steht eine Rheometer-Familie, die vom Routinelabor bis zur Spitzenforschung mitwächst – und damit eine echte Einladung ist, Rheometrie in der täglichen Praxis konsequenter zu nutzen, als es bislang vielerorts möglich war.