|
|
Surfactant-free silver nanofluids as liquid systems with neuromorphic potential
Nikitin, D. ; Biliak, K. ; Lemke, J. ; Protsak, M. ; Pleskunov, P. ; Tosca, M. ; Ali-Ogly, S. ; Červenková, V. ; Adejube, B. ; Bajtošová, L. ; Černochová, Zulfiya ; Prokeš, J. ; Křivka, I. ; Biederman, H. ; Faupel, F. ; Vahl, A. ; Choukourov, A.
Neuromorphic engineering is a rapidly developing branch of science that aims to implement the unique attributes of biological neural networks in artificial devices. Most neuromorphic devices are based on the resistive switching effect, which involves changing the device’s conductivity in response to an external electric field. For instance, percolating nanoparticle (NP) networks produced by gas aggregation cluster sources (GAS) show collective spiking behavior in conductivity reminiscent of brain-like dynamics. Nevertheless, the problem of dynamic spatial reconfiguration in solid-state neuromorphic systems remains unsolved. Herein, novel nanofluids with resistive switching properties are proposed as neuromorphic media. They are produced by depositing silver NPs from GAS into vacuum-compatible liquids (paraffin, silicon oil, and PEG) without the use of surfactants or other chemicals. When the electric field is applied between two electrodes, the migration of NPs toward biased electrode is detected in all liquids. The electrophoretic nature of the NP movement was proved by means of ζ-potential measurements. Such movement led to the self-assembly of NPs in conductive paths connecting the electrodes and, as a result, to resistive switching. The electrical response was strongly dependent on the dielectric constant of the base liquid. The Ag-PEG nanofluid demonstrated the best switching performance reproducible during several tens of current-voltage cycles. The growth of flexible and reconfigurable conductive filaments in nanofluids makes them suitable media for potential realization of 3D neural networks.
|
|
| |
|
|
Plasma polymers in the nanostructured and nanocomposite coatings
Shelemin, Artem ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Vyskočil, Jiří (oponent)
Název prace: Plazmové polymery v nanostrukturovaných a nanokompozitních vrstvách Autor: Artem Shelemin Katedra: Katedra makromolekulárni fyziky Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc. Abstract: V této práci jsou shrnuty výsledky dosažené b hem mého studia nanostrukturovaných a nanokompozitních vrstev plazmových polymer . Bylo vyvinuto a studováno n kolik alternativních experimentálních postup , které využívají plazmové technologie jak za sníženého tlaku (plynové agrega ní zdroje, depozice pod velkým úhlem), tak i za atmosférického tlaku (dielektrický bariérový výboj a plazmová tryska). V rámci práce byly p ipravovány nano ástice kov a oxid kov Ti/TiOx a AlOx i nano ástice plazmových polymer SiO-x(CH) a Nylon 6,6. Byla provedena podrobná charakterizace morfologie p ipravovaných povlak pomocí metod AFM a SEM i jejich chemického složení, které bylo studováno pomocí metod XPS a FTIR. Klí ová slova: plazmový polymer, nano ástice, tenká vrstva, nanostruktury
|
|
|
Preparation of Nanocomposites TiOx /Plasma Polymer and Study of Their Properties
Drábik, Martin ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Špatenka, Petr (oponent)
Název práce: Příprava nanokompozitů TiOx/plazmový polymer a studium jeho vlastností Autor: Mgr. Martin Drábik Katedra: Katedra makromolekulární fyziky Vedoucí diplomové práce: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc. e-mail vedoucího: bieder@kmf.troja.mff.cuni.cz Abstrakt: Práca sa zaoberá štúdiom nanokompozitných vrstiev TiOx/plazmový polymér pripravených rôznymi depozičnými technikami z rôznych prekurzorov. Procesy prípravy tenkých vrstiev bol diagnostikované in-situ pomocou optickej emisnej spektroskopie a meraním depozičnej rýchlosti metódou kmitajúceho kremenného kryštálu. Vlastnosti nakompozitných vrstiev boli charakterizované rôznymi technikami. Morfólogia nanokompozitných vrstiev bola študovaná pomocou AFM, TEM a SEM. Prvková analýza a chemické zloženie tenkých vrstiev bolo študované pomocou XPS, RBS, SIMS a FTIR. Kryštalická štruktúra TiO2 tenkých vrstiev bola identifikovaná pomocou XRD. Charakterizácia optických vlastností pripravených vrstiev bola vykonaná pomocou UV-Vis spektroskopie. Elektrické vlasnosti vrstiev boli vyhodnotené z V-A a SPV charakteristík. Nakoniec boli prostredníctvom chemických postupov pripravené TiO2 nanoštruktúry a organické tenké vrstvy pre porovnanie s vákuovými depozičnými technikami a kompozitnými vrstvami založenými na plazmových polyméroch. Klíčová slova: nanokompozitná...
|
|
| |
|
|
Stabilita plazmových polymerů za různých podmínek
Matoušek, Jindřich ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Novák, Rudolf (oponent)
Název práce: Stabilita plazmových polymerů za různých podmínek Autor: Jindřich Matoušek Katedra/Ústav: Katedra makromolekalární fyziky/Univerzita Karlova v Praze Vedoucí doktorské práce: prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc., Katedra makromolekulární fyziky Abstrakt: Byly prováděny depozice plazmových polymerů pomocí plazmové polymerace ve směsi pracovního plynu sestávající z argonu a par monomeru. Použité výchozích monomery byly n-hexan a terthiofén. Byly též provedeny depozice nanokompozitních vrstev Sn/pp n-hexan pomocí magnetronového naprašování ve směsi pracovního plynu argonu s parami n-hexanu. Byly provedeny charakterizace tenkých vrstev pomocí metod XPS, FTIR, AFM, SEM, TEM, optické mikroskopie a elipsometrie. Byl zkoumán vliv depozičních parametrů na výsledné vlastnosti deponovaných vrstev. Bylo zkoumáno stárnutí vrstev ve vlhkém prostředí a v destilované vodě. U vybraných vrstev byly měřeny elektrické vlastnosti (voltampérové charakteristiky). Klíčová slova: plazmový polymer, nanokompozity, stárnutí.
|
|
| |
|
| |
|
|
XPS analysis of plasma polymers and nanocomposite films without breaking vacuum
Artemenko, Anna ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Novák, Stanislav (oponent)
Název práce: XPS analýza plazmových polymerů a nanokompozitních vrstev bez přerušení vakua Autor: Anna Artemenko Ústav: Univerzita Karlova v Praze, Katedra Makromolekulární Fyziky Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc., Univerzita Karlova v Praze, Katedra Makromolekulární Fyziky Abstrakt: Plazmové polymery a nanokompozity kov/ plazmový polymer byly široce používány pro různé biomedicínské účely. Pro bioaplikace přirozeně požadovány vlastnosti jakými jsou vysoká smáčivost, stabilita materiálů na vzduchu, ve vodném prostředí odolnost vůči různým sterilizačním procesům, adhese buněk. Tato práce se věnuje zejména zkoumání chemického složení připravených vrstev pomocí XPS analýzy. Plazmový polymer na bázi nylonu, PEO-podobné vrstvy, fluorouhlikové vrstvy a nanokompozitní vrstvy Au/PEO-podobné, Ag/C:H a Al/C:H nanokompozity byly vybrány jako zkoumané materiály. Kromě toho byly výsledky měření XPS použity pro počítačovou simulaci pro výpočet faktoru plnění nanokompozitů kov/plazmový polymer. Byla dosažena dobrá shoda s experimentem. Klíčová slova: plazmový polymer, nanokompozity, XPS analýza, bioaplikace, simulace.
|
|
|
Plasma polymers in the nanostructured and nanocomposite coatings
Shelemin, Artem ; Biederman, Hynek (vedoucí práce) ; Čech, Vladimír (oponent) ; Vyskočil, Jiří (oponent)
Název prace: Plazmové polymery v nanostrukturovaných a nanokompozitních vrstvách Autor: Artem Shelemin Katedra: Katedra makromolekulárni fyziky Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Hynek Biederman, DrSc. Abstract: V této práci jsou shrnuty výsledky dosažené b hem mého studia nanostrukturovaných a nanokompozitních vrstev plazmových polymer . Bylo vyvinuto a studováno n kolik alternativních experimentálních postup , které využívají plazmové technologie jak za sníženého tlaku (plynové agrega ní zdroje, depozice pod velkým úhlem), tak i za atmosférického tlaku (dielektrický bariérový výboj a plazmová tryska). V rámci práce byly p ipravovány nano ástice kov a oxid kov Ti/TiOx a AlOx i nano ástice plazmových polymer SiO-x(CH) a Nylon 6,6. Byla provedena podrobná charakterizace morfologie p ipravovaných povlak pomocí metod AFM a SEM i jejich chemického složení, které bylo studováno pomocí metod XPS a FTIR. Klí ová slova: plazmový polymer, nano ástice, tenká vrstva, nanostruktury
|
host ::
RSS.