Blog

Makineleşme – Bilgisayar Bilimleri Ödevleri – Bilgisayar Bilimleri Ödev Hazırlatma – Bilgisayar Bilimleri Alanında Tez Yazdırma – Bilgisayar Bilimleri Ödev Yaptırma Fiyatları
Makineleşme Parçalar mükemmel bir şekilde yapılmalı, termal gürültüye karşı bağışık olmalı ve makineler tam olarak doğru zamanda ve doğru hızlarda çalıştırılmalıdır. İlk konumdaki veya hızdaki küçük hatalar, toplar arasındaki her çarpışmada (kabaca 2 kat) artar. Bu nedenle, başlangıç durumundaki küçük bir rastgele hata, yörüngelerin birkaç düzine çarpışmadan sonra tamamen öngörülemez hale gelmesine neden olur. Küçük sapmaları düzeltmek için pek çok hile vardır ve bunların hepsi küçük miktarlarda enerji dağılımına yol açar. Ortaya çıkan tasarım, bu düzeltmeler için gereken enerji miktarı, hesaplama hızını açıklayan kinetik enerjiden çok daha az olabileceğinden, yine de pratik açıdan ilgi çekici olabilir. Tamamen farklı bir teknik, termal gürültünün olumsuz etkilerini düzeltmeye çalışmaz, ancak gürültüyü iyi bir avantaj için kullanmaya çalışır. Bennett'in aşağıdaki önerisi, itici gücü tam olarak bu Brown hareketi olan bir makinedir. Bu, bir elektrik alanının (potansiyel bir fark) uygulandığı bir bakır telde elektronların taşınmasına benzer: elektronlar, Brown hareketi nedeniyle ileri geri sallanır, ancak bir yöndeki hareket, elektronları hafifçe aşar. ters yönde hareket; elektronlar ortalama olarak bir yönde sürüklenir. Alanın yönü tarafından dikte edilen net bir etki vardır ve buna elektrik akımı diyoruz. Benzer bir şey, Brownian hareketinin reaktant molekülleri temasa getirmek, yönlendirmek ve onları bir geçiş durumuna getirmek ve ardından reaksiyondan sonra ürün moleküllerini ayırmak için yeterli olduğu kimyasal reaksiyonlar dünyasında da olur. Kimyasal reaksiyon prensip olarak tersine çevrilebilir: ileri reaksiyona neden olan aynı Brownian hareketi bazen ürün moleküllerini bir araya getirir, onları geçiş durumundan geçirir ve reaktan moleküller olarak ortaya çıkmalarını sağlar. Kimyasal reaksiyonlar, geçiş durumuna ulaşmak için birkaç k T'lik potansiyel enerji engellerini aşmayı içerir. Öte yandan, kovalent bağlarda bulunan lOOkT düzeyindeki potansiyel engeller tipik olarak Brownian hareketiyle aşılamayacak kadar büyüktür. Bu tür engeller, DNA'nın oda sıcaklığında baz dizisinin rastgele yeniden düzenlenmesine maruz kalmasını engeller ve böylece biyolojik yaşamı kolaylaştırır. Bir Brownian bilgisayarını nasıl inşa edebiliriz? Bir Turing makinesinden başlıyoruz. Bir Turing makinesi, tartışıldığı gibi, esas olarak bir sonlu durum makinesidir, ancak bir bant artı bir okuma/yazma kafası ile genişletilmiştir. Sonlu durum makinesine girdi, banttaki karakterlerin ilk dizisi olarak sağlanır ve her adımda makine yalnızca yeni bir duruma geçiş yapmakla kalmaz, aynı zamanda kasete bir çıkış karakteri de yazar ve kafayı bir konum üzerinde hareket ettirebilir. Bant sonsuz uzunluktaysa, o zaman hesaplanabilecek her şey bir Turing makinesi tarafından hesaplanabilir; bahsettiğimiz Church-Turing hipotezi budur. (Tabii ki, zamanın her anında bandın yalnızca sonlu bir kısmı fiilen kullanımdadır.) Görünüşe göre her Turing makinesi hesaplaması, her konfigürasyonun en fazla bir öncülünün olduğu ve çoğu bir haleftir. Buradaki kimyasal bir uygulama, DNA veya RNA'ya benzer uzun bir makromolekülden oluşabilir ve bu bizim konumlarımız için bir semboller dizisi ({A, T, G, C} alfabesinden çizilmiş) olarak görülebilir. Bir siteye bağlı bir kimyasal grup, okuma/yazma kafasının konumunu ve makinenin durumunu kodlayabilir. Makinenin geçiş kurallarının her biri için bir tür olan birkaç farklı türde enzim, makro molekülün çevreleyen çözeltideki daha küçük moleküllerle reaksiyonlarını katalize ederdi. Böyle bir reaksiyon, makromolekülü, Turing makinesinin işleyişi tarafından öngörüldüğü gibi ardılına dönüştürecektir. 3. sanayi devrimi özellikleri Endüstri 3.0 Nedir 3. sanayi devrimi kısaca 3. sanayi devrimi tarihi 3. Sanayi Devriminin sembolü 1.sanayi devriminin özellikleri 3 Sanayi Devrimi ne zaman ve nerede başladı 3. sanayi devrimi nasıl başladı Reaksiyonlar, Turing makinesindeki ileri ve geri adımlara karşılık gelen her iki yönde de gerçekleşir. Ortaya çıkan hesaplama hızı, reaktan konsantrasyonları ayarlanarak kontrol edilebilir. Bunlar dengeye ne kadar yakınsa, makine o kadar yavaş çalışır ve o kadar az enerji harcanır. Adım başına enerji dağılımı E ise, ileri ve geri adımlar arasındaki oran eE/kT'dir. Örneğin, dört nükleotit pirofosfat denge konsantrasyonunun yüzde 10 fazlası varsa, o zaman ortalama olarak 10 geri adım başına 11 ileri adım görürüz ve enerji dağılımı kT ln(ll/10) O olur. Etkili ileri adım başına lkT. Bu, reaktanlar ve ürünler arasındaki kimyasal potansiyel farkına karşılık gelir. Konsantrasyonları artırarak, hesaplamanın efektif hızını artırabiliriz ve buna enerji dağılımındaki bir artış eşlik eder. (Ayrıca katalize edilmemiş reaksiyonlardan kaynaklanan hataları da azaltır, ancak bu konuyu burada göz ardı ediyoruz.) Biyolojik yaşam formlarında, RNA polimeraz bir DNA sarmalını saniyede yaklaşık 30 nükleotit hızında kopyalar, nükleotid başına yaklaşık 20kT dağıtır (ve 10.000 nükleotid başına birden az hata yapar). DNA bilgisayarı, bilardo topu bilgisayarından daha gerçekçi olmasına rağmen, henüz kolayca yapabileceğimiz türden bir makine değil. Ancak, enerji tasarruflu nMOS devrelerinin nasıl inşa edileceğine dair bazı bilgiler veriyor. Bu devreleri nasıl kurabileceğimizi anlamak için, bir çipte enerjinin nasıl dağıldığını kontrol ederiz. Girişi çıkışa kopyalanan (ve ayrıca ters çevrilmiş, ancak burada ilgilendiğimiz konu bu olmayan) bir sürücü devresini gösterir. Çıkış, bir tel, bir miktar kapasitif yük içerir. Yük, ardıl devrelerden gelen giriş kapılarının ve tel ile çipin toprağı arasındaki parazitik kapasitansın bir kombinasyonudur. Sinyal çıkışı 0'dan V volt'a her değiştiğinde, güç kaynağı V potansiyelinde bir miktar yük CV sağlar, bu da bir miktar enerji sağlar CV2 Bu enerjinin yarısı C kapasitansında depolanır ve diğer yarısı biter pull-up transistörde dağıtılır. Out, V'den 0 volta geri değiştiğinde, C'de depolanan yük, iH'nin dağıldığı aşağı açılan transistörün kanalı yoluyla toprak bağlantısına iletilir. Bu nedenle, kapasitif çıkışın tam bir yukarı ve aşağı döngüsü, CV2 enerjisini dağıtır. Bu enerji kaybından nasıl kurtulabiliriz? Pekala, suyla dolu büyük bir kap ve küçük, boş bir kap düşünün. İki kap, valfli bir tüp aracılığıyla birbirine bağlanır, ancak valf kapalıdır. Vanayı açarsak ne olur? Su, büyük konteynerden Email konteynerine hızla akacaktır, ta ki ikincisi büyük konteynerle aynı seviyeye kadar dolana kadar yapılır. Küçük kabın kesiti C birim ise ve su seviyesi V yüksekliğine ulaşıyorsa, kapta depolanan potansiyel enerji !CV2 olur. su seviyesi V daha yüksekse (devasa kap çok büyükse, su seviyesi önemli ölçüde değişmez), sağlanan enerji miktarı CV2'dir.

Mekanik Özellikler – Nanomalzeme Mühendisliği Ödevleri – Nanomalzeme Ödev Hazırlatma – Nanomalzeme Alanında Tez Yazdırma – Nanomalzeme Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları

Mekanik Özellikler

GLAD tekniğinin nanometrik ölçeklerde çeşitli formlarda sütunlu mimariler oluşturma yeteneği, kaçınılmaz olarak bu nanoyapılı filmlerin mekanik davranışları hakkında sorulara yol açar. Aslında, bazı mimarilerin (örneğin zikzaklar, spiraller, vb.) makroskopik yay alanlarıyla yapısal benzerliği, geleneksel bir sütunlu yapıya kıyasla kapsamlı mekanik özellikler önerir.

Bu amaçla, ince filmlerin sarmal veya eğimli sütun yapıları ile mekanik tepkisine odaklanan ilk kişiler arasındaydı. Nano indentasyon testleri ile yazarlar, sarmal bir yapıya sahip filmlerin, geleneksel sütunlu filmlere kıyasla daha yüksek bir büyüklük mertebesinde elastik olarak deforme olma yeteneğine sahip olduğunu açıkça göstermektedir.

Ayrıca, girintiden sonra film yüzeyinde hiçbir plastik deformasyon gözlemlenmediğinden, AFM ölçümleriyle artan performansı da gösterirler. Daha sonra, kaplamaların birim alanı başına sabit sertliği hesaplama yoluyla belirleyen teorik analizler (yay teorisine klasik yaklaşım) ile deney sonuçlarının iyi bir korelasyonunu tamamlarlar.

Eğik sütunlu filmler durumunda, aynı yazarlar, 2 μm ile ayrılmış kare bir ağdan sonra organize edilen nikel mikro konsolların elastik tepkisini de incelediler.

Nikel mikro konsollar, yine 2 um ve 250 nm çapında ayrılmış nikel kare parsellerden oluşan bir ağ üzerinde eğik buharlaştırma ile biriktirildi. Mikro konsolların dikdörtgen bir bölümü (deneye yakın şekil) göz önüne alındığında, aşağıdaki ilişkiden ucun yer değiştirmesini belirlerler.

Δx ile mikro konsolun uç yer değiştirmesi (m), F mikro konsolun ucuna uygulanan kuvvet (N), α mikro konsolun alt tabakanın yüzeyine göre açısı, E Young mikro konsol modülü (Nm–2) ve I, kalınlığı t(m) ve genişliği w(m) wt3/12 (m4)’e eşit olan mikro konsolun ikinci dereceden bükülme momentumu söz konusudur.

Birkaç on μN’lik kuvvetler için, mikro konsolun doğrusal bir yer değiştirmesi (100 nm’den az), ilişki ile tutarlı olan nano girinti ile ölçülür. Bu ilişkiye göre sistemin elastik tepkisi konsolun boyutlarına ve mekanik özelliklerine bağlıdır.

Kesitlerini sabit tutarken konsolların uzunluğunu artırarak (örneğin daha yüksek film kalınlığı), yer değiştirme hassasiyeti iyileştirilir. Daha sonra, MHz düzenindeki rezonans frekanslarının, bu tür mikro konsollarla (ayrıca sarmal mimariler tarafından) elde edilebileceğini ve frekans aralığının basit bir mikro yapı değişikliği ile modüle edilebileceğini düşünün.

GLAD filmlerinin elastik özellikleri üzerine daha ileri çalışmalar, eğimli ve zikzak krom ince filmler üzerinde de yapılmıştır. Zigzag filmlerinin Young modülünün sadece zikzak sayısı ve boyutu üzerinde oynayarak birden ikiye genişletilebileceği gösterilmiştir.

Yazarlar ayrıca, gelen parçacıkların α açısının, son kaplamanın esnekliği üzerinde kayda değer bir etki yaptığını kanıtladılar. Örnek olarak, eğimli bir sütunlu yapı sergileyen krom ince filmler, dökme kromun üçte biri oranında azaltılmış bir Young modülü Erf sunar (Yığın krom Er = 292 GPa).

Aynı yazarlar daha sonra sütunlu ve zikzak GLAD filmlerinin sertlik ve elastikiyet özelliklerini anlamak için analitik bir model önerdiler. Model, bu tür mimarilerin, sütunların, periyodik bir kare desene göre düzenlenmiş, sabit kare kesitli eğimli köşeli çift ayraçlar olarak görüldüğü organize bir yapı olarak kabul edilebileceğini varsayıyordu.

Bu şekilde gösterildiği gibi, kaplama birbirinden bağımsız ve paralel bir yaylar ağına benzer. Son olarak, zikzak filmlerin teorik olarak indirgenmiş Young modülü, mimarinin geometrisine, yani her bir zikzak arasındaki mesafe b, büyüme yönündeki her değişiklikle ilişkili eğrilik yarıçapları R1 (dış yarıçap) ve R2 (iç yarıçap), yarı periyot λ ve dökme malzemenin fiziksel ve mekanik özellikleridir.

Nanomalzemelerin özellikleri
Nanoteknoloji ders notları pdf
Nanomalzemelerin kullanım Alanları
Nano malzeme örnekleri
Nanoteknoloji ve uygulamaları PDF
Nanomalzemelerin sınıflandırılması
Nanoteknoloji nedir
Nanoteknoloji Soruları

Azaltılmış Young modülünün (nano girinti ile) teorik ve deneysel ölçümleri arasında bir karşılaştırma, nispeten doğru bir anlaşmaya yol açar.

Nanoindentasyon ile hesaplanan ve ölçülen modüller, literatürde genellikle periyodik çok tabakalar durumunda gözlemlenen yarım periyodun kalınlığı ile hızla azalır.

Young modülü bir malzemenin makroskopik mekanik davranışıyla doğrudan ilişkili olduğundan, bu azalma zikzak filmlerin daha büyük elastikiyetinden kaynaklanır (tipik olarak bobin çapı artan bir yay için). Bu esnekliğin, sütun açısı β 17,5°’den 26,3°’ye değiştiğinde arttığını da not edebiliriz; bu, modelleme ile tutarlıdır ve birim uzunluktaki dönüş sayısı artan bir yayın özelliklerine benzer.

Sertlik

Elastik özelliklerin aksine, çok az çalışma GLAD filmlerinin sertliği ile ilgilidir. Mimarilerin geometrisi, şekli ve boyutlarının kaplamaların elastik tepkisini güçlü bir şekilde etkilediği açıkken, bunların plastik deformasyona direnme yetenekleri ile olan ilişki o kadar acil değildir.

Elastisite durumunda olduğu gibi, eğimli ve zikzak krom ince filmler üzerinde yapılan bazı teorik ve deneysel çalışmalar, sertliğin kolonların eğim açısı ve periyotların boyutundan büyük ölçüde etkilendiğini göstermektedir.

Elastik tepkiye benzer şekilde teorik ve deneysel sertlik, yarım periyot kalınlığının bir fonksiyonu olarak önemli ölçüde düştü. Yine, bu eğilim, birkaç nanometrelik periyotlar için maksimum sertliğe sahip periyodik çok tabakalarda yaygın olarak gözlenir.

Bu maksimum, genellikle, arayüzlerdeki dislokasyonların bloke edilmesini ve her bir bileşene özgü yapısal farklılıkları içeren bir kombinasyona atfedilir. Ayrıca, genellikle polikristal malzemeler için yaygın olarak karşılaşılan Hall-Petch davranışı ile bir benzetme yaparak periyotların boyutuyla bağlantılıdır.

Krom zikzak filmler söz konusu olduğunda, sertliğin gelişimi bileşenlerin yapısal farklılıklarına bağlanamaz (sadece krom).

Daha çok, eğik insidansta ve tek bir periyodun boyutunda püskürtme tarafından oluşturulan mikro yapı değişiklikleri ile korelasyon kurmaktır. Gerçekten de, büyüme periyodu kalınlıkları ve geliş açıları α için kristalit tane boyutunda bir azalma olurken, arayüzey sayısı, gözeneklilik oranı ve kolon açısı β artar.

Optik Özellikler

Dönen bir hareketle eğik bir cam alt tabaka üzerinde optik olarak aktif bir filmi sentezleme yeteneği, esas olarak Young ve Koval’dan kaynaklanmaktadır. Yazarlar, sarmal bir yapı sergileyen florit kaplamanın vakumla buharlaştırılmasından sonra, bu tür mimarinin malzemenin optik aktivitesi üzerinde oynayabileceğini göstermiştir.

Geometrisi nedeniyle sarmal yapı kiral bir nesnedir. Aynı yazarlar, dikkate alınan enantiyomere (pozitif veya negatif sarmalın büyümesi) bağlı olarak ışığı saat yönünde veya levogyre yönünde saptırabildiler.

Daha sonra, diğer araştırmacılar eğimli ve spiral yapılar için üretilen GLAD filmlerinde optik anizotropiyi, ancak özellikle filtreleme yetenekleri ve çift ​​kırılma söz konusudur.

Etiketler: , , , , , , ,

Bir yanıt yazın