Scaling electromechanical sensors down to the nanoscale

Cullinan, Michael; Panas, Robert M.; DiBiasio, Christopher M.; Culpepper, Martin L.

doi:10.1016/j.sna.2012.08.035

Cited by 43 publications

(31 citation statements)

References 98 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Medutim problem je u nemogućnosti prostog skaliranja postojećih senzora za MEMS na nanometarsku skalu. U nedavno objavljenom radu grupe sa MIT-a [7] detaljno je razmotrena mogućnost skaliranja i zaključak je sledeći: prosto skaliranje nije moguće jer dovodi do a) povećanjašuma, b) smanjenja osetljivosti ili c) nemogućnosti izrade uredaja tako male dimenzije. Predlog je da se umesto senzora baziranih na bulk materijalima, iskoriste inherentno nanometarski materijali poput ugljeničnih nanotuba.…”

Section: Uvodunclassified

“…Interes za prvi problem potiče iz napora da se proizvedu komercijalni (opto)elektomehanički nanouredaji (npr. nano-senzori i apsorberi), najpre na bazi nanotuba [7], a zatim na bazi grafena [9]. Druga tema postala je aktuelna 90-tih godina, preciznije od radova Teronesa (H. Terrones), Danlapa (B. Dunlap), Itoha (S. Itoh), Faulera (P.W.…”

Section: Uvodunclassified

“…Krive koje opisuju ponašanje kiralnih tuba leže izmedu krivih za akiralne. To nije slučaj za γ < 0: maksimalno indukovano istezanje, unutar date klase, je dobijeno za tubu (7,1). Uticaj dijametra je takode zavisan od kiralnosti.…”

Section: Deformacije Indukovane Torzijomunclassified

“…Maksimalna pozitivna torzija je indukovana na oko ε z ≈ −0.5 %. Konkretno, najače sprezanje je kod tube (7,3), sa kiralnim uglom od θ = 17…”

Section: Deformacije Indukovane Istezanjemunclassified

“…Jer, kaošto je već naglašeno u uvodu, u najizazovnije potencijalne primene karbonskih nanotuba spada i njihova upotreba za NEMS (NanoElectroMechanical Systems) i NOEMS (NanoOptoElectroMechanical Systems) senzore [7]. Za uspešnu primenu je potrebno detaljno poznavanje uticaja mehanickih deformacija na elektronske energije i optičke ekscitacije nanotuba.…”

Section: Model Yanga I Hanaunclassified

See 4 more Smart Citations

Electronic and optical properties of deformed graphitic and helical nanobutes

Dmitrović¹

View full text Add to dashboard Cite

ELEKTRONSKE I OPTIČKE OSOBINE DEFORMISANIH GRAFITNIH I HELIKALNIH NANOTUBA REZIME MotivacijaU ovoj tezi su prezentovani rezultati iscrpne analize elektronskih i optičkih osobina dva tipa ugljeničnih nanotuba. Prvi deo se odnosi na homogeno deformisane jednoslojne ugljenične nanotube (tj. grafitne nanotube), dok su u drugom delu rezultati za nedeformisane i podužno istegnute helikalne ugljenične nanotube. Konfiguracije nedeformisanih grafitnih nanotuba su dobro poznate: sa izuzetkom tuba jako malog dijametra, odgovara grafenskoj ravni urolovanoj na specifičan način. Sa druge strane, možemo smatrati da su helikalne nanotube rezultat periodičnog umetanja sedmougaonih i petougaonih defekata u grafensku rešetku,što prouzrokuje njihovu karakterističnu helikalnu morfologiju. Od svih nanomaterijala baziranih na ugljeniku ove nanotube imaju najsloženiju i najraznovrsniju strukturu. Pored tri "globalna" geometrijska parametra, koje je moguće direktno meriti u ogledima, postoje i "lokalni" parametari koji opisuju položaj defekata unutar monomera. Zbog toga se kod ovog tipa tuba očekuju i raznovrsnije elektronske osobine. U tezi je razmotren uticaj globalnih i lokalnih parametara, kao i moguće modifikacije elektronskih osobina pomoću mehaničkih napona.Kod nanotuba efekti deformacionog sprezanja na fizičke osobine nisu do sada sistematski analizirane. Za uspešnu primenu u različitim nano-elektromehaničkim uredajima detalno poznavanje efekata deformacionog sprezanja je od velike važnosti. Tendencija smanjivanja mehaničkih i elektronskih uredaja ka nanometarskoj skali, nameće potrebu za izradom efikasnih senzora za merenje i kontrolu ponašanja odgovarajućih nanouredaja. Postojeće mikrosenzore je nemoguće skalirati na nanodimenzije, a da ne dode do drastičnog smanjenja dinamičkog opsega senzora. U cilju prevazilaženja prepreke nametnute skaliranjem 3D materijala, potrebno je razmotriti mogućnosti primene inherentnih 2D materijala, posebno onih baziranih na kompozitnim filmovima od grafitnih nanotuba kod kojih efekti skaliranja daleko manje utiču na promenu karakteristika. MetodU svrhu proučavanja deformacionog sprezanja razvijena je simetrijski adaptirana procedura relaksacije. Na taj način, primenom ukupne grupe simetrije razmatranog sistema, relaksacija je primenjena na model beskonačno dugačke tube, a broj nezavisnih parametara relaksacije je minimiziran. Za unapred definisanu deformaciju, ptimalne deformisana konfiguracija nanotube je odredena molekularno-dinamičkom procedurom koja je zasnovana na minimizaciji Brener-Tersovljevog potencijala po ostalim parametrima. Elektronske zone su izračunate primenom metoda funkcionala gustine jake veze (DFTB) sa primenom ukupne simetrije i implementiranog u program POLSym. Optičke funkcije odziva se računaju u aproksimaciji nasumične faze vremenski zavisne teorije perturbacije i u jedno-elektronskoj slici. Kod helikalnih nanotuba, primenjen je modifikovani model topoloških koordinata za dobijanje inicijalnih konfiguracija. Nakon toga, molekularno-dinamičkom i DFTB relaksacijom, dobija ...

show abstract

Section: Uvodunclassified

Section: Deformacije Indukovane Torzijomunclassified

“…Maksimalna pozitivna torzija je indukovana na oko ε z ≈ −0.5 %. Konkretno, najače sprezanje je kod tube (7,3), sa kiralnim uglom od θ = 17…”

Section: Deformacije Indukovane Istezanjemunclassified

Section: Model Yanga I Hanaunclassified

See 3 more Smart Citations

Electronic and optical properties of deformed graphitic and helical nanobutes

Dmitrović¹

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

Gas sensor for ammonia detection based on poly(vinyl alcohol) and polyaniline electrospun

Bittencourt¹,

Gois²,

Oliveira³

et al. 2018

J of Applied Polymer Sci

View full text Add to dashboard Cite

In this article, the results of the process and fabrication of ammonia gas sensors are obtained through the production of poly(vinyl alcohol) and polyaniline (PVA/PANI) nanofibers in different concentrations deposited on interdigitated electrodes (IDEs) The results showed good interaction between PVA and PANI, as well as the solvents involved, with good adhesion of the nanofibers in substrate, shown for morphological analysis by scanning electron microscopy (SEM). The good performance of the gas sensor was carried out by direct current measurements. It has been proven that the high surface density, dimensions, and quality of nanofibers are essential parameters for a good response of the ammonia gas sensor. © 2018 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019, 136, 47288.

show abstract

Nanoelectromechanical Systems (NEMS)

Khanna

2016

NanoScience and Technology

View full text Add to dashboard Cite

Scaling electromechanical sensors down to the nanoscale

Cited by 43 publications

References 98 publications

Electronic and optical properties of deformed graphitic and helical nanobutes

Electronic and optical properties of deformed graphitic and helical nanobutes

Gas sensor for ammonia detection based on poly(vinyl alcohol) and polyaniline electrospun

Nanoelectromechanical Systems (NEMS)

Contact Info

Product

Resources

About