авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 ||

«Министерство образования и науки Российской Федерации Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова Международный молодежный научный форум ...»

-- [ Страница 18 ] --

(g + s)2 sin [ ] * 2 * * 4H l q cos[ ] s* ) )( Vout = [ ] [ ] ( (1) g g l + l s g h W 3 s cos[2 ] sin 2 + * s* cos 2 * sin [2 ] 2 * * = l s * = l * s* Эффективные свойства входной секции и параметры в формуле (1) описываются в работе [11] На рисунке 1 изображена зависимость магнитоэлектрической восприимчивости по напряжению от концентрации пьезофазы (кристалла РМN-PT) в первичной секции.

Видно, что в интервале изменения концентрации компонент первичной секции можно получить три и более резонанса, что является важным для практического применения.

Коэффициент усиления прибора также высок, так как на приборе малых размеров можно получить до двух-трех вольт выходного напряжения при малых входных токах. Недостатком прибора является высокое выходное сопротивление, что приводит к сравнительно малым токам в нагрузке. Однако для эффективного усиления напряжения в широком интервале резонансных акустических частот при малых мощностях данный твердотельный прибор хорошо подходит.

Данный прибор уже эффективно используется в качестве маломощного преобразователя магнитного поля в электрическое напряжение [3-5], однако подробный теоретический анализ его работы впервые делается в данной работе и в [11].

Физика твердого тела Физика твердого тела Рис. 1. Концентрационная зависимость МЭ коэффициента от концентрации пьезофазы в первичной секции МЭ трансформатора на частоте приложенного магнитного поля, равной 400 кГц. Параметры Terfenol-D берутся из работы [4], параметры PMN-PT из [4, 10].

Литература 1. Chih-yi Lin, Design and analysis of Piezoelecrtic Transformer Converters, Dissertation for Ph.D.

in Electrical Engineering, July 15, Blackburg, Virginia, P. 1-171, (1997) 2. Sh. Dong, J.-F. Li, D. Viehland // J. of Materials Science, V. 41, P. 97, (2006) 3. L. Lv, J.-P. Zhou, Y.-Y. Guo et al. // J. Phys. D: Appl. Phys., V. 44, P. 055002, (2011) 4. Y. Wang, M.L. Chung, F. Wang et al. // J. Phys. D: Appl. Phys., V. 42, P. 135414, (2009) 5. Y. Wang, F. Wang, S. W. Or et al. // Applied Physics Letters, V. 93, P. 113503, (2008) 6. Д.А. Филиппов, Т.А. Галкина, G. Srinivasan // Письма ЖТФ, V.36, C. 23, (2010) 7. Д.А. Филиппов, Т.А. Галкина, В.М Лалетин, G. Srinivasan // Письма ЖТФ, V.38, C. 82, (2012) 8. S. Lin and C. Xu // Smart Mater. Struct., V. 17, P. 065008, (2008) 9. Г.С. Радченко // Письма ЖТФ, V. 34, C. 14, (2008) 10. D. Zhou, F. Wang, L. Luo et al. // J. Phys. D: Appl. Phys., V. 41, P. 185402, (2008) 11. Г.С. Радченко, М.Г. Радченко // Письма ЖТФ, V. 38, C. 18, (2012) СИНТЕЗ И ПРИМЕНЕНИЕ МАССИВОВ ВЕРТИКАЛЬНО ОРИЕНТИРОВАННЫХ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК Щеголев А.Е.1, Черных П.Н. 1.Студент Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, физический факультет, Москва, Россия E-mail: tanuior@gmail.com 2. Старший научный сотрудник, кандидат ф.-м. наук НИИ ядерной физики имени Д.В.Скобельцына, Москва, Россия E-mail: chernykh@ionlab.ru Углеродные нанотрубки — это протяжённые цилиндрические структуры, которые можно рассматривать как свернутые многослойные листы графена. Они обладают уникальным набором свойств, которые могут активно использоваться в современных технологиях.

Диаметр углеродных нанотрубок колеблется от 0.4 до 40 нанометров, но длина может отличаться на несколько порядков: от нескольких нанометров и до сантиметра.

Физика твердого тела Физика твердого тела Эксперименты показывают, что углеродные нанотрубки (УНТ) являются наиболее прочным и жестким из всех известных материалов – материалом с рекордно высокими значениями предела прочности на растяжение (~60 ГПа) и модуля Юнга (1ТПа). Также они являются очень хорошими теплопроводниками вдоль трубки, проявляя свойства, известные как «баллистическая проводимость», т.е. беспрепятственная проводимость или сверхпроводимость. Вместе с тем, поперек оси – трубки являются хорошими теплоизоляторами. Прогнозируется, что УНТ смогут передавать до 6000 Вт*м-1*К-1. Для сравнения – медь, считающаяся хорошим теплопроводником, проводит 385 Вт*м-1*К-1[1].

Перечисленные свойства позволяют использовать массивы УНТ в прикладных отраслях науки. Применение УНТ в составе полимерных нанокомпозитов (УНТ-ПН), которые обладают малым весом при повышенной прочности, высокой износостойкостью, значительной термостойкостью и устойчивостью к возгоранию, высокой радиационной стойкостью и совместимостью с биологическими тканями, позволяет применять их для защиты аэрокосмической техники.

Другим путем применения УНТ является медицина, в частности – это сенсоры для регистрации дофамина, норадреналина и серотонина на основе углеродных нанотрубок. Так как эти химические вещества являются электрохимическиактивными, то они могут быть окислены и восстановлены, при определенном потенциале на рабочем электроде (сенсоре).

Ток, возникающий в процессе окисления, пропорционален концентрации нейромедиатора.

Микроэлектрод из углеродного волокна в полиимидной изоляции, диаметра (порядка 90мкм) может измерять выбросы дофамина в течение месяца после имплантации в мозг (что связывают с минимальными воспалительными процессами при имплантации и использованием УНТ в качестве материала для рабочего электрода)[2].

Одним из методов синтеза массивов УНТ является метод пиролитического газофазного осаждения (ПГО), т.е. синтез массивов УНТ в жидкогазовой среде при высокой температуре.

Метод основан на процессе пиролиз – химическое разложение углеводородов с формированием углеродного осадка на подложке.

В НИИЯФ МГУ была создана и применяется установка для синтеза УНТ, которая имеет следующую конструкцию: муфельная печь, с возможностью регулирования температуры и времени нагрева, кварцевая трубка, куда помещается подложка, насос для подачи активной смеси, блоки электронного управления потоками газов и блоки питания клапанов. Нами в экспериментах по синтезу УНТ в качестве активной среды применялись раствор циклогексана (C6H12) и ферроцена(C10H10Fe) (железо используется в качестве катализатора при пиролизе) и газовая азотная среда. Поступая в первую, более «холодную» (~2000С) часть реактора рабочая смесь испаряется и, подхваченная потоком азота, переносится в активную «горячую» часть реактора, где происходят разложение ферроцена, с осаждением железа, служащего катализатором, и циклогексана и рост массива углеродных нанотрубок.





Исследование условий синтеза показало, что зависимость высоты массива УНТ от концентрации ферроцена и зависимость высоты массива УНТ от температуры линейна.

Оптимальные условия для синтеза УНТ: температура «горячей» зоны ~8000С и раствор граммов ферроцена на 50 мл циклогексана. В оптимальном режиме за один час процесса, осаждается массив вертикально ориентированных УНТ порядка 1 мм на площади порядка Физика твердого тела Физика твердого тела см2. Исследование на сканирующем электронном микроскопе показало, что УНТ представляют многостенные углеродные нанотрубки диаметром от 20 до 40 нм, формирующие колонны УНТ.

Литература 1. Макунин А.В., Чеченин Н.Г. Полимер-наноуглеродные композиты для космических технологий. Часть 1. Синтез и свойства наноуглеродных структур: учебное пособие.

М.: «Университетская книга». 2011.

2. Viry L., Derre A., Poulin Ph., Kuhn A. Discrimination of dopamine and ascorbic acid using carbon nanotube fiber microelectrodes // Physical Chemistry Chemical Physics, September 2010, Volume 12, Number 34, p. 9993 – 9995.



Pages:     | 1 |   ...   | 16 | 17 ||
 



Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.