Structure and magnetic properties of CoNiP nanowire arrays embedded in AAO template

Ternary CoNiP nanowire (NW) arrays have been synthesized by electrochemical deposition inside the nanochannels of anodic aluminum oxide (AAO) template. The CoNiP NWs deposited at room temperature present soft magnetic properties, with both parallel and perpendicular coercivities less than 500 Oe. In contrast, as the electrolyte temperature (T-elc) increases from 323 to 343 K, the NWs exhibit hard magnetic properties with coercivities in the range of 1000-2500 Oe. This dramatic increase in coercivities can be attributed to the domain wall pinning that is related to the formation of Ni and Co nanocrystallites and the increase of P content. The parallel coercivity (i.e. the applied field perpendicular to the membrane surface) maximum as high as 2500 Oe with squareness ratio up to 0.8 is achieved at the electrolyte temperature of 328 K. It has been demonstrated that the parallel coercivity of CoNiP NWs can be tuned in a wide range of 200-2500 Oe by controlling the electrolyte temperature, providing an easy way to control magnetic properties and thereby for their integration with magnetic-micro-electromechanical systems (MEMS). (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Fluidic flow delay by ionogel passive pumps in microfluidicpaper-based analytical devices

[EN] A new concept for fluid flow manipulation in microfluidic paper-based analytical devices ( µPADs) is presented by introducing ionogel materials as passive pumps. µPADs were fabricated using a new doubleside contact stamping process and ionogels were precisely photopolymerised at the inlet of the µPADs.The ionogels remain mainly on the surface of the paper and get absorbed in the superficial paper-fibers allowing for the liquid to flow from the ionogel into the paper easily. As a proof of concept the fluid flow and mixing behaviour of two different ionogels µPADs were compared with the non-treated µPADs.It was demonstrated that both ionogels highly affect the fluid flow by delaying the flow due to their different physical and chemical properties and water holding capacities.

On-demand generation and removal of alginate biocompatible microvalves for flow control in microfluidics

[EN] This paper describes, for the first time, the use of alginate hydrogels as miniaturised microvalves within microfluidic devices. These biocompatible and biodegradable microvalves are generated in situ and on demand, allowing for microfluidic flow control. The microfluidic devices were fabricated using an origami inspired technique of folding several layers of cyclic olefin polymer followed by thermocompression bonding. The hydrogels can be dehydrated at mild temperatures, 37◦C, to slightly open the microvalve and chemically erased using an ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt (EDTA) solution, to completely open the channel, ensuring the reusability of the whole device and removal of damaged or defective valves for subsequent regeneration.

Low Effort L-i Nuclear Fusion Plasma Control Using Model Predictive Control Laws

One of the main problems of fusion energy is to achieve longer pulse duration by avoiding the premature reaction decay due to plasma instabilities. The control of the plasma inductance arises as an essential tool for the successful operation of tokamak fusion reactors in order to overcome stability issues as well as the new challenges specific to advanced scenarios operation. In this sense, given that advanced tokamaks will suffer from limited power available from noninductive current drive actuators, the transformer primary coil could assist in reducing the power requirements of the noninductive current drive sources needed for current profile control. Therefore, tokamak operation may benefit from advanced control laws beyond the traditionally used PID schemes by reducing instabilities while guaranteeing the tokamak integrity. In this paper, a novel model predictive control (MPC) scheme has been developed and successfully employed to optimize both current and internal inductance of the plasma, which influences the L-H transition timing, the density peaking, and pedestal pressure. Results show that the internal inductance and current profiles can be adequately controlled while maintaining the minimal control action required in tokamak operation.

Sistema inteligente com entrada e saída remota sem fio.

Este trabalho avalia o desempenho de um controlador fuzzy (tipo Takagi-Sugeno-Kang) quando, utilizando tecnologia sem fio para conectar as entradas e a saída do controlador aos sensores/atuadores, sofre perda das informações destes canais, resultado de perdas de pacotes. Tipicamente são utilizados controladores PID nas malhas de controle. Assim, o estudo realizado compara os resultados obtidos com os controladores fuzzy com os resultados dos controladores PID. Além disso, o trabalho visa estudar o comportamento deste controlador implementado em uma arquitetura microprocessada utilizando números inteiros nos cálculos, interpolação com segmentos de reta para as funções de pertinência da entrada e singletons nas funções de pertinência da saída. Para esse estudo foi utilizado, num ambiente Matlab/Simulink, um controlador fuzzy e o aplicativo True Time para simular o ambiente sem fio. Desenvolvido pelo Departamento de Controle Automático da Universidade de Lund, o True Time é baseado no Matlab/Simulink e fornece todas as ferramentas necessárias para a criação de um ambiente de rede (com e sem fio) virtual. Dado o paradigma de que quanto maior for a utilização do canal, maior a degradação do mesmo, é avaliado o comportamento do sistema de controle e uma proposta para diminuir o impacto da perda de pacotes no controle do sistema, bem como o impacto da variação das características internas da planta e da arquitetura utilizada na rede. Inicialmente são realizados ensaios utilizando-se o controlador fuzzy virtual (Simulink) e, posteriormente, o controlador implementado com dsPIC. Ao final, é apresentado um resumo desses ensaios e a comprovação dos bons resultados obtidos com um controlador fuzzy numa malha de controle utilizando uma rede na entrada e na saída do controlador.

Sistemas inteligentes aplicados em monitoramento de estruturas aeronáuticas.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de sistemas inteligentes aplicados ao monitoramento de estruturas aeronáuticas abordando dois modelos distintos: o primeiro é a análise e classificação de imagens de ultrassom de estruturas aeronáuticas com objetivo de apoiar decisões em reparo de estruturas aeronáuticas. Foi definido como escopo do trabalho uma seção transversal da asa da aeronave modelo Boeing 707. Após a remoção de material superficial em áreas comprometidas por corrosão, é realizada a medição da espessura ao longo da área da peça. Com base nestas medições, a Engenharia realiza a análise estrutural, observando os limites determinados pelo manual de manutenção e determina a necessidade ou não de reparo. O segundo modelo compreende o método de impedância eletromecânica. É proposto o desenvolvimento de um sistema de monitoramento de baixo custo aplicado em uma barra de alumínio aeronáutico com 10 posições de fixação de porcas e parafusos. O objetivo do sistema é avaliar, a partir das curvas de impedância extraídas do transdutor PZT fixado na barra, sua capacidade de classificar a existência ou não de um dano na estrutura e, em caso de existência do dano, indicar sua localização e seu grau de severidade. Foram utilizados os seguintes classificadores neste trabalho: máquina de vetor de suporte, redes neurais artificiais e K vizinhos mais próximos.

Nanoelectromechanical DRAM for ultra-large-scale integration (ULSI)

A Nanoelectromechanical (NEM) device developed for dynamic random access memory (DRAM) is reported. A vertical nanotube structure is employed to form the electromechanical switch and capacitor structure. The mechanical movement of the nanotube defines 'On' and 'OFF' states and the electrical signals which result lead to charge storage in a vertical capacitor structure as in a traditional DRAM. The vertical structure contributes greatly to a decrease in cell dimension. The main concept of the NEM switch and capacitor can be applied to other memory devices as well. © 2005 IEEE.