Même de minuscules concentrations de nanoparticules peuvent avoir un effet très important sur les propriétés d'un matériau. nanotubes de carbone, par exemple, peut augmenter la conductivité électrique jusqu'à un million de fois lorsqu'il est présent à seulement 0,5% en poids (pourcentage en poids). Cependant, ces nanoparticules doivent être régulièrement espacées dans un matériau pour accomplir de tels changements, et il est donc important de mesurer avec précision à la fois la teneur en particules et la distribution des particules.

Le NPL développe trois techniques optiques utilisant la diffusion de la lumière pour effectuer ces mesures dans des polymères solides :la tomographie par cohérence optique dans le domaine fréquentiel (FD-OCT), Corrélation de front d'onde de Fraunhofer (FWC) et spectroscopie de corrélation de photons oscillatoires (Os-PCS). Bill Broughton et Triantafillos Koukoulas de NPL ont écrit un article paru dans l'édition de mai 2011 de Materials World décrivant ce travail.

Ces nouvelles techniques pourraient aider l'industrie à développer et surveiller des produits qui utilisent des matériaux contenant des nanoparticules, connus sous le nom de nanocomposites. Bien que chaque technique soit différente, ils utilisent tous la variation d'indice de réfraction entre les nanoparticules et le matériau polymère dans lequel elles sont noyées, ce qui conduit à une différence dans la diffusion de la lumière. La capacité de détecter cette diffusion de la lumière signifie que le contenu et la distribution des nanoparticules peuvent être mesurés. L'objectif est également d'étendre ces méthodes à l'utilisation de la lumière infrarouge afin qu'elles puissent analyser des échantillons de transparences variables.

Le développement de ces techniques permettra à l'industrie de mieux exploiter le potentiel des nanocomposites en offrant un moyen polyvalent et fiable de mesurer les différents types de nanoparticules qui leur confèrent leurs propriétés extraordinaires.