Precursor induced synthesis of hierarchical nanostructured ZnO

As-synthesized ZnO nanostructures with a bladed bundle-like architecture have been fabricated from a flower-like precursor ZnO (.) 0.33ZnBr(2) (.) 1.74H(2)O via a mechanism of dissolution - recrystallization. Experimental conditions, such as initial reactants and reaction time, are examined. The results show that no bladed bundle-like ZnO hierarchical nanostructures can be obtained by using the same molar amount of other zinc salts, such as ZnBr2, instead of the flower-like ZnO (.) 0.33ZnBr(2) (.) 1.74H(2)O precursor, and keeping other conditions unchanged. The products were characterized by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The ZnO nanostructures are mainly composed of nanowires with a diameter around 40 - 50 nm and length up to 1.5 - 2.5 mu m. Meanwhile, ZnO nanoflakes with a thickness of about 4 - 5 nm attached to the surface of ZnO nanowires with a preferred radially aligned orientation. Furthermore, the photoluminescence (PL) measurements exhibited the unique white-light-emitting characteristic of hierarchical ZnO nanostructures. The emission spectra cover the whole visible region from 380 to 700 nm.

Electrochemiluminescence and its application

The recent development of electrochemiluminescence and its application including quantitative analysis, surface analysis, dynamics research, electron transfer research, and light emitting device are reviewed.

基于二维位置敏感探测器的空间对接过程研究

为了准确地捕捉机器人空间对接的传感器信息,从对接机构的设计入手,研究了空间对接中传感器的选择、改制和基于传感器信息的空间对接问题.考虑到安装空间的限制和处理的信息量太多,提出了利用二维位置敏感探测器(PSD)配合红外发光器阵列的方法完成机器人的空间对接.通过对位置敏感探测器工作原理的分析和对传感器特性的试验,提出了在PSD光敏面上增加光学装置的方法以扩大它的探测范围和精度,同时大大减小了它对光信号的依赖程度.把该方法应用于可重构模块化探测机器人系统中,提出了基于传感器信息的轨迹规划方法,对子机器人空间对接过程的仿真试验验证了轨迹规划和空间对接的可行性.

Synchrotron-laser pump-probe luminescence spectroscopy: Correlation of electronic defect states with x-ray absorption in wide-gap solids

Poolton, Nigel; Hamilton, B.; Evans, D.A., (2005) 'Synchrotron-laser pump-probe luminescence spectroscopy: Correlation of electronic defect states with x-ray absorption in wide-gap solids', Journal of Physics D: Applied Physics 38 pp.1478-1484 RAE2008

Ultra-fine pitch stencil printing for a low cost and low temperature flip-chip assembly process

This paper presents the results of a packaging process based on the stencil printing of isotropic conductive adhesives (ICAs) that form the interconnections of flip-chip bonded electronic packages. Ultra-fine pitch (sub-100-mum), low temperature (100degC), and low cost flip-chip assembly is demonstrated. The article details recent advances in electroformed stencil manufacturing that use microengineering techniques to enable stencil fabrication at apertures sizes down to 20mum and pitches as small as 30mum. The current state of the art for stencil printing of ICAs and solder paste is limited between 150-mum and 200-mum pitch. The ICAs-based interconnects considered in this article have been stencil printed successfully down to 50-mum pitch with consistent printing demonstrated at 90-mum pitch size. The structural integrity or the stencil after framing and printing is also investigated through experimentation and computational modeling. The assembly of a flip-chip package based on copper column bumped die and ICA deposits stencil printed at sub-100-mum pitch is described. Computational fluid dynamics modeling of the print performance provides an indicator on the optimum print parameters. Finally, an organic light emitting diode display chip is packaged using this assembly process

Thermal analysis of LEDS for liquid crystal display's backlighting

This paper investigated the thermal design of the light emitting diode (LED)onto the board and its packaging. The LED was a 6-lead MultiLED with three chips designed for LCD backlighting and other lighting purposes. A 3D finite element model of this LED was built up and thermal analysis was carried out using the multi physics software package PHYSICA. The modeling results were presented as temperature distributions in each LED, and the predicted junction temperature was used for thermal resistance calculation. The results for the board structure indicated that (1) removing the foil attach decreased the thermal resistance, (2) Increasing the copper foil thickness reduced the thermal resistance. package design indicated that the SMT designed LED with integrated slug gave lower thermal resistance. Pb-free solder material gave lower thermal resistance and junction temperature when compared with conductive adhesive

Los diferentes tipos de láser y sus aplicaciones en podología

Los diferentes tipos de láseres, sobre todo el láser de diodo, irrumpen en la terapéutica podológica para proporcionar una alternativa más de tratamiento en muchas patologías que son el día a día de las consultas. El buen manejo y el conocimiento de sus características son requisitos imprescindibles para no tener efectos secundarios indeseados y poder llevar a cabo tratamientos poco dolorosos, minimizando el tiempo total, y muchas veces proporcionando una solución a diversas patologías.

Narrow bandwidth red electroluminescence from solution-processed lanthanide-doped polymer thin films

Narrow bandwidth red electroluminescence from OLED devices fabricated using a simple solution-based approach is demonstrated. A spin-casting method is employed to fabricate organic light emitting diode (OLED) devices comprising a poly(N-vinylcarbazole) (PVK) host matrix doped with a europium beta-diketonate complex, Eu(dbM)(3)(Phen) (dibenzoylmethanate, dbm; 1,10-phenanthroline, Phen) on glass/ indium tin oxide (ITO)/3,4-polyethylene-dioxythiophene-polystyrene sulfonate (PEDOT) substrates. Saturated red europium ion emission, based on the (5)Do ->F-7(2) transition, is centered at a wavelength of 612 nm with a full width at half maximum of 3.5 rim. A maximum external quantum efficiency of 6.3 x 10(-2) cd/A (3.1 X 10(-2)%) and a maximum luminance of 130 cd/M-2 at 400 mA/cm(2) and 25 V is measured for ITO/PEDOT/PVK:Eu(dbM)3(Phen)/Ca/Al devices. This measured output luminance is comparable to that of devices fabricated using more sophisticated small molecule evaporation techniques. (c) 2005 Elsevier B.V All rights reserved.

Efficient, Scalable, and Solvent-free Mechanochemical Synthesis of the OLED Material Alq(3) (q=8-Hydroxyquinolinate)

The aluminum complex Alq(3) (q = 8-hydroxyquinolinate), which has important applications in organic light-emitting diode materials, is shown to be readily synthesized as a pure phase under solvent-free mechanochemical conditions from Al(OAc)(2)OH and 8-hydroxyquinoline by ball milling. The initial product of the mechanochemical synthesis is a novel acetic acid solvate of Alq(3), and the alpha polymorph of Alq(3) is obtained on subsequent heating/desolvation of this phase. The structure of the mechanochemically prepared acetic acid solvate of Alq(3) has been determined directly from powder X-ray diffraction data and is shown to be a different polymorph from the corresponding acetic acid solvate prepared by solution-state crystallization of Alq(3) from acetic acid. Significantly, the mechanochemical synthesis of Alq(3) is shown to be fully scalable across two orders of magnitude from 0.5 to 50 g scale. The Alq(3) sample obtained from the solvent-free mechanochemical synthesis is analytically pure and exhibits identical photoluminescence behavior to that of a sample prepared by the conventional synthetic route.

Dipolar emission in trench metal-insulator-metal waveguides for short-scale plasmonic communications: numerical optimization

Here we consider the numerical optimization of active surface plasmon polariton (SPP) trench waveguides suited for integration with luminescent polymers for use as highly localized SPP source devices in short-scale communication integrated circuits. The numerical analysis of the SPP modes within trench waveguide systems provides detailed information on the mode field components, effective indices, propagation lengths and mode areas. Such trench waveguide systems offer extremely high confinement with propagation on length scales appropriate to local interconnects, along with high efficiency coupling of dipolar emitters to waveguided plasmonic modes which can be close to 80%. The large Purcell factor exhibited in these structures will further lead to faster modulation capabilities along with an increased quantum yield beneficial for the proposed plasmon-emitting diode, a plasmonic analog of the light-emitting diode. The confinement of studied guided modes is on the order of 50 nm and the delay over the shorter 5 μm length scales will be on the order of 0.1 ps for the slowest propagating modes of the system, and significantly less for the faster modes.

Implementação de WDM com 4 canais no espetro do visível

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Sistema WDM de 4 canais

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Electrónica e Telecomunicações

Fonte de Iluminação LED – Avaliação dos Efeitos Fotobiológicos no Olho e Pele

Tendo por referência a diretiva 2006/95/CE, o trabalho desenvolvido no contexto da disciplina de Dissertação/Projeto/Estágio do Mestrado de Engenharia de Instrumentação e Metrologia, decorreu nas instalações do IEP (Instituto Electrotécnico Português) e teve como objetivo principal o desenvolvimento de um procedimento de avaliação dos efeitos fotobiológicos no olho e pele provocados por fontes de emissão contínua (LED), doravante designado método alternativo ao de referência. Os dois métodos, alternativo e de referência, utilizam respectivamente um foto-radiómetro multicanal e um espetro-radiómetro. O procedimento desenvolvido (método alternativo) de acordo com a norma EN/IEC62471) consiste na aquisição dos valores de irradiância com recurso a um foto-radiómetro e posterior determinação dos valores da radiância, com os quais se faz a avaliação dos efeitos fotobiológicos, para fontes de luz LED (Light Emitting Diode) ou GLS (General Lighting Service). A consulta detalhada da norma EN/IEC62471 e a pesquisa sobre os conceitos, definições, equipamentos e metodologias relacionadas com o tema em causa, constituiu o primeiro passo deste projecto. Com recurso aos dois equipamentos, uma fonte de luz LED (módulo de 12 lâmpadas LED) é avaliada em relação aos perigos (ou riscos) actínico UV e UV-A, ao perigo da luz azul e ainda o perigo térmico na retina e térmico na pele, permitindo fazer uma análise comparativa dos resultados. O método alternativo revelou-se bastante flexível e eficaz, proporcionando bons resultados em termos da irradiância e radiância dos referidos efeitos fotobiológicos. A comparação destes resultados com os valores limites de exposição mencionados na norma EN/IEC6247 permitiu afirmar que a fonte de luz LED avaliada não representa perigo fotobiológico para a saúde humana e classifica-se no grupo de risco “isento”. Uma vez cumpridos os objectivos, entendeu-se que seria uma mais-valia para o trabalho já realizado, estudar outro caso prático. Sendo assim, fez-se a avaliação da radiação de apenas um dos LED´s que constituíam a fonte usada nos ensaios anteriores, com o espetro-radiómetro (método de referência) e com uma distância de 200 mm entre a fonte e o medidor. Neste caso verificaram-se diferenças significativas nas quantidades obtidas quando comparadas com os valores normativos. Concluiu-se que o efeito fotobiológico da luz azul insere-se no grupo de “isento”, sem perigo para a saúde. Contudo, o efeito térmico da retina apresenta um aumento considerável da quantidade de radiância, embora dentro do grupo de risco “isento”. Esta classificação de grupos de risco. Face aos resultados obtidos, pode confirmar-se que as lâmpadas LED apresentam segurança fotobiológica, atendendo aos baixos valores de irradiância e radiância dos efeitos fotobiológicos estudados. Pode ainda afirmar-se que a utilização do foto-radiómetro em alternativa ao espetro-radiómetro se revela mais eficaz do ponto de vista de metodologia prática. Este trabalho demonstra a robustez desses dois equipamentos de avaliação dos efeitos fotobiológicos, e procura estabelecer uma linha de orientação para a prevenção dos efeitos adversos na pele e olhos de todos os seres humanos sujeitos à radiação ótica artificial. Quanto às incertezas de medições, em relação ao processo de medição com foto-radiómetro, a sua estimação não se realizou, devido a não rastreabilidade entre as medições indicadas pelo fabricante, no certificado de calibração e as medidas realizadas por outras entidades. Contudo, é propõe-se a sua realização em trabalhos futuros dentro desse âmbito. As incertezas dos resultados de medições com espetro-radiómetro foram parcialmente estimadas. Atendendo às potencialidades do sistema de medição, propõe-se como trabalho futuro, a aplicação da norma IEC62478, que faz parte da aplicação da norma EN/IEC62471 na avaliação do efeito da luz azul, com base na determinação da temperatura de cor correlacionada (CCT) de lâmpadas ou sistemas de lâmpadas incluindo luminárias. Os valores de irradiância e radiância adquiridos nos processos de avaliação, tanto com foto-radiómetro como espectro-radiómetro foram gravados em ficheiro Excel para um CD e anexados a este trabalho.

Análise de sensibilidade na simulação dinâmica de um grande edifício escolar existente

Dado o panorama de conservação de energia a nível nacional e mundial, torna-se hoje em dia muito importante, que seja possível controlar e estimar o consumo energético nos edifícios. Assim, atendendo à actual problemática energética e ao crescente consumo energético nos edifícios, é importante parametrizar, avaliar e comparar este consumo. Neste sentido, nas últimas décadas, têm sido efectuados desenvolvimentos técnicos, quer ao nível do equipamento de campo para efectuar monitorização e medição, quer ao nível da simulação dinâmica de edifícios. Com esta dissertação de mestrado, pretendeu-se efectuar a simulação dinâmica de um edifício escolar existente a funcionar em pleno, e efectuar uma análise de sensibilidade relativamente ao grau de variação dos resultados obtidos através da aplicação de dois programas de cálculo térmico e energético. Foram utilizados, o programa VE-Pro da IES (Integrated Environmental Solutions) e o programa Trace 700 da TRANE. Ambos os programas foram parametrizados com os mesmos dados de entrada, tendo em atenção as opções de simulação disponibilizadas por ambos. Posteriormente, utilizaram-se os dados retirados da simulação para calcular a classificação energética no âmbito do sistema de certificação energética (SCE), através de uma folha de cálculo desenvolvida para o efeito. Foram ainda consideradas várias soluções de eficiência energética para o edifício, com vista a poupanças reais de energia, tendo sempre atenção ao conforto térmico dos ocupantes. Dessas medidas fazem parte, medidas relacionadas com a iluminação, como a substituição da iluminação existente por luminárias do tipo LED (Light Emitting Diode), soluções de energias renováveis, como a instalação de colectores solares para aquecimento das águas quentes sanitárias, e painéis fotovoltaicos para produção de energia, bem como medidas ligadas aos equipamentos de climatização. Posteriormente, recalculou-se a classificação energética afectada das melhorias. Os resultados obtidos nas duas simulações foram analisados sob o ponto de vista do aquecimento, arrefecimento, ventilação, iluminação e equipamentos eléctricos. A comparação das duas simulações para cada parâmetro acima referido, apresentaram variações inferiores a 5%. O desvio maior verificou-se na ventilação, com o valor de aproximadamente 4,9%. Transpondo estes resultados para o cálculo do IEE (Índice de Eficiência Energética), verificou-se um desvio inferior a 2%.

Développement et caractérisation d’une méthode photonique pour créer des distributions spatiales de protéines

Les cellules sont capables de détecter les distributions spatiales de protéines et ainsi de migrer ou s’étendre dans la direction appropriée. Une compréhension de la réponse cellulaire aux modifications de ces distributions spatiales de protéines est essentielle pour l’avancement des connaissances dans plusieurs domaines de recherches tels que le développement, l’immunologie ou l’oncologie. Un exemple particulièrement complexe est le guidage d’axones se déroulant pendant le développement du système nerveux. Ce dernier nécessite la présence de plusieurs distributions de molécules de guidages étant attractives ou répulsives pour connecter correctement ce réseau complexe qu’est le système nerveux. Puisque plusieurs indices de guidage collaborent, il est particulièrement difficile d’identifier la contribution individuelle ou la voie de signalisation qui est déclenchée in vivo, il est donc nécessaire d’utiliser des méthodes pour reproduire ces distributions de protéines in vitro. Plusieurs méthodes existent pour produire des gradients de protéines solubles ou liées aux substrats. Quelques méthodes pour produire des gradients solubles sont déjà couramment utilisées dans plusieurs laboratoires, mais elles limitent l’étude aux distributions de protéines qui sont normalement sécrétées in vivo. Les méthodes permettant de produire des distributions liées au substrat sont particulièrement complexes, ce qui restreint leur utilisation à quelques laboratoires. Premièrement, nous présentons une méthode simple qui exploite le photoblanchiment de molécules fluorescentes pour créer des motifs de protéines liées au substrat : Laser-assisted protein adsorption by photobleaching (LAPAP). Cette méthode permet de produire des motifs de protéines complexes d’une résolution micrométrique et d’une grande portée dynamique. Une caractérisation de la technique a été faite et en tant que preuve de fonctionnalité, des axones de neurones du ganglion spinal ont été guidés sur des gradients d’un peptide provenant de la laminine. Deuxièmement, LAPAP a été amélioré de manière à pouvoir fabriquer des motifs avec plusieurs composantes grâce à l’utilisation de lasers à différentes longueurs d’onde et d’anticorps conjugués à des fluorophores correspondants à ces longueurs d’onde. De plus, pour accélérer et simplifier le processus de fabrication, nous avons développé LAPAP à illumination à champ large qui utilise un modulateur spatial de lumière, une diode électroluminescente et un microscope standard pour imprimer directement un motif de protéines. Cette méthode est particulièrement simple comparativement à la version originale de LAPAP puisqu’elle n’implique pas le contrôle de la puissance laser et de platines motorisées, mais seulement d’envoyer l’image du motif désiré au modulateur spatial. Finalement, nous avons utilisé LAPAP pour démontrer que notre technique peut être utilisée dans des analyses de haut contenu pour quantifier les changements morphologiques résultant de la croissance neuronale sur des gradients de protéines de guidage. Nous avons produit des milliers de gradients de laminin-1 ayant différentes pentes et analysé les variations au niveau du guidage de neurites provenant d’une lignée cellulaire neuronale (RGC-5). Un algorithme pour analyser les images des cellules sur les gradients a été développé pour détecter chaque cellule et quantifier la position du centroïde du soma ainsi que les angles d’initiation, final et de braquage de chaque neurite. Ces données ont démontré que les gradients de laminine influencent l’angle d’initiation des neurites des RGC-5, mais n’influencent pas leur braquage. Nous croyons que les résultats présentés dans cette thèse faciliteront l’utilisation de motifs de protéines liées au substrat dans les laboratoires des sciences de la vie, puisque LAPAP peut être effectué à l’aide d’un microscope confocal ou d’un microscope standard légèrement modifié. Cela pourrait contribuer à l’augmentation du nombre de laboratoires travaillant sur le guidage avec des gradients liés au substrat afin d’atteindre la masse critique nécessaire à des percées majeures en neuroscience.