Reliability Analysis of Torsional MEMS Varactor

This paper discusses reliability issues in torsional MEMS varactor. Self-actuation due to high ac signals is analyzed, and solutions are proposed. The mode of failure at high actuation voltages is analyzed and established through experiments. Issues like stiction due to high voltages and effect of high residual stress are studied experimentally.

Design of a high sensitivity FET integrated MEMS microphone

FET based MEMS microphones comprise of a flexible diaphragm that works as the moving gate of the transistor. The integrated electromechanical transducer can be made more sensitive to external sound pressure either by increasing the mechanical or the electrical sensitivities. We propose a method of increasing the overall sensitivity of the microphone by increasing its electrical sensitivity. The proposed microphone uses the transistor biased in the sub-threshold region where the drain current depends exponentially on the difference between the gate-to-source voltage and the threshold voltage. The device is made more sensitive without adding any complexity in the mechanical design of the diaphragm.

Stabilization of the bio-membrane by small molecules: interaction of trehalose with the phospholipid bilayer

Anhydrobiotic organisms undergo periods of acute dehydration during their life cycle. It is of interest to understand how the biomembrane remains intact through such stress. A disaccharide, trehalose, which is metabolised during anhydrobiosis is found to prevent disruption of model membrane systems. Molecular modelling techniques are used to investigate the possible mode of interaction of trehalose with a model monolayer. The objective is to maximise hydrogen bonding between the two systems. A phospholipid matrix consisting of 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphatidylcholine (DMPC) is chosen to represent the monolayer. The crystal structure of DMPC reveals that there are two distinct conformers designated as A and B. An expansion of the monolayer, coplanar with its surface, results in the trehalose molecule being accommodated in a pocket formed by four B conformers. One glucose ring of the sugar rests on the hydrophobic patch provided by the choline methyls of an A conformer. Five hydrogen bonds are formed involving the phosphate oxygens of three of the surrounding B conformers. The model will be discussed with reference to relevant experimental data on the interaction.

Jätteenkeräyksen ja -siirron yhteiskunnalliset kustannukset Punavuoressa – Tarkastelussa seka-, bio-, kartonki- ja paperijäte

Tämän pro gradu -tutkielman tarkoituksena on määrittää jätteenkeräyksen ja -siirron yhteiskunnalliset kustannukset valitulla tutkimusalueella Helsingin Punavuoressa. Jätteenkeräyksen ja -siirron kustannukset vastaavat suuruudeltaan merkittävää osaa jätehuollon kokonaiskustannuksista, minkä vuoksi kustannusten tutkimiselle ja tarkastelulle löytyy kysyntää. Lisäksi keräyksen ja siirron kustannukset saattavat vaihdella suuresti johtuen erilaisista kaupunkirakenteista,keräysmenetelmistä ja teknologioista, joten tapaustarkastelun avulla pystytään selvittämään yksityiskohtaisesti alueen jätteenkeräyksen ja -siirron kustannukset. Tutkimusalue Helsingin Punavuoressa on yksi Suomen tiheimmin asutuista alueista, missä jätteidenkeräystä hankaloittaa kapeat kadut, useat sisäpihoille sijoitetut jätehuoneet ja vilkas liikenne. Erityispiirteidensä vuoksi jätteenkeräys- ja siirto aiheuttaa tutkimusalueella yksityisten kustannusten lisäksi myös useita ulkoisvaikutuksia muun muassa ilmansaasteiden ja viihtyvyyshaittojen muodossa. Tässä työssä lasketaan jätteenkeräyksen ja -siirron yhteiskunnalliset kustannukset neljän eri jätelajin osalta huomioimalla sekä yksityiset kustannustekijät että ulkoiskustannuksina syntyvien päästöjen kustannukset. Työn aineistona on käytetty erilaisia kustannuslaskelmien kirjallisuuslähteitä, asiantuntija-arvioita ja tutkimusalueella tehtyjä kellotusmittauksia. Alueen kellotusmittauksiin perustuvalla aikaperusteisella laskentatavalla jätteenkeräyksen ja -siirron jätetonnikohtaisiksi keskimääräisiksi kustannuksiksi saatiin 73 €/t. Kustannuksissa havaittiin kuitenkin suuria jätelajikohtaisia eroja, jolloin keräyksen ja siirron kustannukset heittelivät 49–125 €/t välillä. Suuret jätelajikohtaiset kustannuserot ovat selitettävissä pitkälti jätteiden koostumuksella, koska kevyiden ja paljon tilaa vievien jätelajien jätetonnikohtaiset kustannukset olivat suurimpia. Teoriataustan ja lähdeaineiston perusteella saadut tulokset myös osoittavat, että jätteenkeräyksen ja siirron kustannuksista huomioitujen ulkoiskustannusten osuus on häviävän pieni verrattuna yksityisten kustannusten tasoon.

Potential of bio-DME as a transportation fuel for India

This article discusses the potential of bio-dimethyl ether (DME) as a promising fuel for India in the transportation sector where a majority of imported petroleum in the form of diesel is used. Specifically, the suitability of DME in terms of its properties vis-a-vis those of diesel, ability to liquefy DME at low pressures similar to liquefied petroleum gas (LPG), and ease of production from renewable feedstock (biomass), and most importantly, very low emissions including near-zero soot levels are some of the features that make it an attractive option. A detailed review presents the state-of-the-art on various aspects such as estimates of potential bio-DME production, methods of synthesis of bio-DME, important physicochemical properties, fuel-injection system-related concerns (both conventional and common-rail system), fuel spray characteristics which have a direct bearing on the engine performance, and finally, exhaust emissions. Future research directions covering all aspects from production to utilization are summarized (C) 2010 American Institute of Physics. doi:10.1063/1.3489529]

Kinetic evolution studies of silver nanoparticles in a bio-based green synthesis process

Silver nanoparticles are being extensively studied due to their widespread applications and unique properties. In the present study, the growth kinetics of silver nanoparticles as synthesized on reduction of silver nitrate solution by aqueous extract of Azadirachta indica leaves was investigated. The formation of silver nanoparticles was preliminarily monitored by measuring the absorption maxima at different time intervals after adding the reducing agent to the silver salt solution (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5 and 4 h). At different time points characterization studies were conducted using X-ray diffraction studies, FT-IR techniques, zeta potential studies and transmission electron microscopy. The total available silver in the reaction medium was determined at different durations using ICP-OES. The changes in reduction potential in the medium were also monitored using potentiometric analysis. The results confirm a definite change in the medium pertaining to formation of the stable nanoparticles after 2 h, and a significant increase in the agglomeration tendency after 4 h of interaction. The growth kinetic data of the nanoparticles till 3.5 h was found to fit the LSW model confirming diffusion limited growth. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.