Олимпиада "Наноэлектроника"
Неофициальный сайт

[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 1 из 11
Форум » "Наноэлектроника" » Популярно про наноэлектронику и нанотехнологии » Датчик давления на основе нанотрубок (доц. Бочаров Ю.И.)
Датчик давления на основе нанотрубок
RawnДата: Понедельник, 18.05.2009, 13:24 | Сообщение # 1
Наноэлектронщик
Группа: Друзья
Сообщений: 36
Награды: 1
Репутация: 0
Статус: Offline
Датчик – регистратор появления избыточного давления
на основе углеродных нанотрубок

Однослойная углеродная нанотрубка под действием гидростатического давления ведет себя следующим образом. При начальном повышении давления диаметр трубки уменьшается изотропно (равномерно во всех направлениях) с сохранением круглой в сечении формы. При достижении некоторой величины критического давления, зависящей от начального диаметра трубки, происходит первый структурный переход и изменение свойств – сечение трубки принимает форму эллипса, анизотропно изменяются механические свойства, нанотрубка становится полупроводником. При последующем повышении давления сечение трубки принимает вид гантели, и происходят дальнейшие изменения физических свойств.

Рассмотрим возможность создания датчика – регистратора появления избыточного давления на основе углеродных нанотрубок. Принцип действия такого гипотетического датчика проиллюстрирован на рис. 1, а обозначения размеров показаны на рис. 2.

При отсутствии регистрируемого избыточного давления нанотрубка с закрепленными концами, имеющая начальный диаметр D0 и толщину стенки t, располагается параллельно проводящей графитовой плоскости на расстоянии H. При появлении избыточного давления P диаметр нанотрубки уменьшается, ее длина увеличивается, она изгибается, как показано на рис. 1 и касается проводящей поверхности, вызывая срабатывание сигнализации. Направление изгиба определяется внешним электростатическим полем (напряжением, приложенным между трубкой и поверхностью), которое будем считать не влияющим на другие свойства объекта.

Параметры системы:
1. начальный (до срабатывания) диаметр нанотрубки D0 = 2 нм;
2. толщина стенок нанотрубки t = 0,3 нм;
3. начальная длина нанотрубки L0 = 57 нм;
4. расстояние от нанотрубки до проводящей плоскости H = 2 нм;
5. эффективное значение модуля Юнга E = 1 ТПа.

Прикрепления: 4253062.jpg(36Kb)
 
Форум » "Наноэлектроника" » Популярно про наноэлектронику и нанотехнологии » Датчик давления на основе нанотрубок (доц. Бочаров Ю.И.)
Страница 1 из 11
Поиск: