xem bóng đá số nhà nghiên cứu sử dụng xem bóng đá số chấm lượng tử graphene để phát hiện độ ẩm và áp lực
Thứ Tư, ngày 8 tháng 5 năm 2013
Manhattan - Nghiên cứu mới nhất từ Kỹ sư hóa học của Đại xem bóng đá số có thể giúp cải thiện độ ẩm và cảm biến áp lực, đặc biệt là những nghiên cứu được sử dụng ở ngoài vũ trụ.
Vikas Berry, William H. Honstead Giáo sư Kỹ thuật Hóa học và nhóm nghiên cứu của ông đang sử dụng xem bóng đá số chấm lượng tử graphene để cải thiện xem bóng đá số thiết bị cảm biến trong một dự án hai mặt. Phần đầu tiên liên quan đến việc sản xuất xem bóng đá số chấm lượng tử graphene, đó là xem bóng đá số mảnh graphene siêu âm. Graphene là một tấm nguyên tử carbon dày nguyên tử và có tính chất điện, cơ học và quang học vượt trội. Phần thứ hai của dự án liên quan đến việc kết hợp xem bóng đá số chấm lượng tử này vào xem bóng đá số thiết bị cảm biến dựa trên đường hầm điện tử.
Để tạo ra xem bóng đá số chấm lượng tử graphene, xem bóng đá số nhà nghiên cứu đã sử dụng việc cắt than chì nano để tạo ra xem bóng đá số nanoribbon graphene. T.S. Sreeprasad, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ trong nhóm của Berry, đã phân tách xem bóng đá số dải này thành 100 nanomet Kích thước bên.
xem bóng đá số nhà khoa học đã tập hợp xem bóng đá số chấm lượng tử vào một mạng trên một vi sợi thủy văn được gắn vào xem bóng đá số điện cực ở hai bên của nó. Họ đặt xem bóng đá số chấm lượng tử được lắp ráp ít hơn một nanomet để chúng không được kết nối hoàn toàn. Việc lắp ráp xem bóng đá số chấm tương tự như một ngô trên cấu trúc lõi ngô - hạt ngô là chấm lượng tử nano và lõi ngô là microfiber.
Several researchers -- including four 2012 alumni in chemical engineering: Augustus Graham, Alfredo A. Rodriguez, Jonathan Colston and Evgeniy Shishkin -- applied a potential across the fiber and controlled the distance between the quantum dots by adjusting the local humidity, which changes the current flowing through the dots.
"Nếu bạn giảm độ ẩm xung quanh thiết bị này, nước được giữ bởi sợi này sẽ bị mất," Berry nói. "Do đó, xem bóng đá số sợi thu nhỏ và xem bóng đá số thành phần đồ họa cư trú trên đỉnh đến gần nhau theo thang đo nanomet. Điều này làm tăng sự vận chuyển điện tử từ điểm này sang dấu chấm tiếp theo. Chỉ bằng cách đọc xem bóng đá số dòng điện người ta có thể nói độ ẩm trong môi trường."
Giảm khoảng cách giữa xem bóng đá số chấm lượng tử graphene bằng 0,35 nanomet tăng độ dẫn của thiết bị lên 43 lần, Berry nói. Hơn nữa, vì không khí chứa nước, giảm áp suất không khí làm giảm hàm lượng nước và khiến xem bóng đá số chấm lượng tử graphene đến gần nhau hơn, làm tăng độ dẫn. Cơ học lượng tử cho thấy rằng xem bóng đá số electron có xác suất hữu hạn cho đường hầm từ điện cực sang điện cực không kết nối, Berry nói. Xác suất này tỷ lệ nghịch và theo cấp số nhân với khoảng cách đường hầm hoặc khoảng cách giữa xem bóng đá số điện cực.
Nghiên cứu có nhiều ứng dụng, đặc biệt trong việc cải thiện xem bóng đá số cảm biến về độ ẩm, áp suất hoặc nhiệt độ.
"xem bóng đá số thiết bị này là duy nhất bởi vì, không giống như hầu hết xem bóng đá số cảm biến độ ẩm, chúng có khả năng đáp ứng nhiều hơn trong chân không," Berry nói. "Ví dụ, xem bóng đá số thiết bị này có thể được tích hợp vào xem bóng đá số tàu con thoi không gian, trong đó xem bóng đá số phép đo độ ẩm thấp được yêu cầu. xem bóng đá số cảm biến này cũng có thể phát hiện lượng nước theo dõi trên Sao Hỏa, có áp suất khí quyển 1/100 của Trái đất. Điều này là do thiết bị đo độ ẩm ở độ phân giải cao hơn nhiều."
Trong khi trái tim của thiết bị là sự điều chế của đường hầm điện tử, phản ứng của thiết bị là thông qua bộ vi chất polymer, Berry nói. Nhóm của anh ấy cũng đang xem xét thay đổi polymer để tìm xem bóng đá số ứng dụng khác cho nghiên cứu này.
"Nếu bạn thay thế polymer này bằng một polymer đáp ứng với xem bóng đá số kích thích khác, bạn có thể tạo ra một loại cảm biến khác," Berry nói. "Tôi hình dung dự án này có tác động lớn đến cảm biến."
Nghiên cứu được hỗ trợ bởi Giải thưởng Nghề nghiệp Khoa xem bóng đá số Quốc gia trị giá 400.000 đô la của Berry. Kết quả nghiên cứu xuất hiện trong một số gần đây của tạp chí Nano Letters trong một bài báo có tiêu đề"Electron-tunneling modulation in percolating-network of graphene quantum dots: fabrication, phenomenological understanding, and humidity/pressure sensing applications."
xem bóng đá số dành riêng cho Vasanta Pallem, một nhà xem bóng đá số sau tiến sĩ có liên quan đến công việc và chết trong một vụ cháy chung cư gần đây.
Nhóm nghiên cứu của Berry cũng đang nghiên cứu xem bóng đá số máy phân tử giao tiếp với graphene. Trong công trình này, xem bóng đá số nhà nghiên cứu có thể tạo ra xem bóng đá số phân tử một cách cơ học, trải qua một sự thay đổi trong điện trường xung quanh chúng và ảnh hưởng đến mật độ sóng mang của graphene giao tiếp. Tác phẩm này sẽ xuất hiện trong một số sắp tới của Tạp chí Small trong một bài báo có tiêu đề "Chức năng hóa trị của xem bóng đá số phân tử điều chế lưỡng cực trên bộ ba graphene: một con đường cho xem bóng đá số máy phân tử giao dịch graphene."
xem bóng đá số nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng graphene phản ứng nhạy cảm với chuyển động phân tử. Phong Nguyen, một sinh viên tiến sĩ về kỹ thuật hóa học và tác giả chính của tác phẩm, đã buộc xem bóng đá số phân tử kích hoạt trên graphene và đo phản ứng của thiết bị.
"Giai đoạn tiếp theo của khoa học ngoài công nghệ nano sẽ là công nghệ phân tử," Berry nói. "Chúng tôi đang làm việc trên việc phát triển xem bóng đá số tuyến đường để kết hợp xem bóng đá số máy phân tử vào xem bóng đá số thiết bị."
xem bóng đá số nhà nghiên cứu khác của Đại học bang Kansas có liên quan bao gồm: Sreeprasad; Kabeer Jasuja, tốt nghiệp tiến sĩ 2011 về Kỹ thuật hóa học; Nihar Mohanty, tốt nghiệp tiến sĩ 2011 về Kỹ thuật hóa học; Myles Ikenberry, sinh viên tiến sĩ về Kỹ thuật hóa học,Manhattan; và Keith Hohn, Giáo sư Kỹ thuật Hóa học. xem bóng đá số nhà nghiên cứu khác bao gồm Junwen Li, sinh viên tốt nghiệp tại Đại học Pennsylvania và Giáo sư Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu Vivek B. Shenoy tại Đại học Pennsylvania.