|
|
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 methods for modification and preparation of biopolymers
Červenková, Veronika ; Nikitin, Daniil (vedoucí práce) ; Kolská, Zdeňka (oponent)
V práci sú zhrnuté výsledky štúdia vplyvu atmosférickej plazmy na modifikáciu a prípravu vybraných biopolymérnych materiálov. Opracovanie alginátu sodného v roztoku pomocou plazmovej trysky a následná analýza odliatych fólií nás doviedla k záveru, že výsledné vlastnosti alginátu závisia nielen na viskozite pôvodných reťazcov, ale najmä na typu pracovného plynu použitého pri jeho modifikácii. Potvrdený antibakteriálny efekt fólií s pridaním mandľového esenciálneho oleja predstavuje sľubné rozšírenie použitia alginátu v potravinárskom priemysle. Degradácia vysokomolekulárneho chitosanu vplyvom plazmového opracovania bola študovaná v spojitosti s jeho rozpustnosťou vo vode. Analýza štruktúrnych vlastností potvrdila deštrukciu chitosanu sprevádzanú fragmentáciou nízkomolekulárnych oligomerov v neopracovanej vzorke. Výsledky NMR demonštrovali efektívnosť využitia plazmového systému v roztoku na vytvorenie rozpustnej frakcie chitosanu za účelom jeho možnej aplikácie na ochranu plodín a rastlín. 1
|
|
|
Studium rychlostí nanočástic produkovaných pomocí plynového agregačního zdroje
Škorvánková, Kateřina ; Solař, Pavel (vedoucí práce) ; Nikitin, Daniil (oponent)
Pro měření rychlostí nanočástic produkovaných pomocí plynového agregačního zdroje byl vyvinut rychlostní filtr. Při jeho konstrukci byl kladen důraz jak na maximalizaci rozlišení a přesnosti měření, tak na jednoduchost následného používání. Je ukázáno, že experimentálně změřená data (ovlivněná právě konstrukcí filtru) lze přepočítat na skutečné rychlostní rozdělení nanočástic, a rovněž je ukázán způsob tohoto přepočtu. Následně je rychlostní filtr využit k měření rychlostí nanočástic připravených za různých podmínek v aparatuře a je ukázána závislost rychlosti na daných podmínkách. Mimo to jsou pro každé nastavení aparatury připraveny vzorky nanočástic pro SEM k určení rozdělení velikostí vznikajících nanočástic. Na závěr je ukázána závislost rychlosti nanočástic na jejich velikosti.
|
|
|
Structuring of plasma polymers: new methods for fabrication of nano-architectured thin films
Nikitin, Daniil ; Shukurov, Andrey (vedoucí práce) ; Novák, Stanislav (oponent) ; Straňák, Vítězslav (oponent)
Název práce: Strukturování plazmových polymerů: nové metody přípravy tenkých vrstev s nano-architekturou Autor: Daniil Nikitin Katedra/Ústav: Katedra Makromolekulární Fyziky/Univerzita Karlova Vedoucí doktorské práce: Doc. Ing. Andrey Shukurov, PhD Abstrakt: Disertační práce je zaměřena na studium nanostruktur na bázi plazmových polymerů. Hlavní pozornost je věnována přípravě antibakteriálních nanokompozitních vrstev kov/polymer za použití plynového agregačního zdroje nanočástic a plazmatem asistované depozice z plynné fáze. Do biokompatibilní matrice plazmového polymeru poly(ethylen oxidu) (ppPEO) byly začleněny měděné nanočástice. Byla prokázána účinnost těchto nanokompozitů proti multi-rezistentním bakteriím. Pomocí měření dynamické teploty skelného přechodu bylo zjištěno, že se v přítomnosti nanočástic významně změnila segmentová dynamika plazmového polymeru. To zásadně ovlivnilo bio-rezistentní vlastnosti poly(ethylen oxidu). Samostatná kapitola je věnována studiu vzniku, růstu a transportu nanočástic uvnitř zdroje. Měděné a stříbrné nanočástice byly detekovány in situ v plynné fázi buďto pomocí maloúhlového rozptylu rentgenového záření, nebo pomocí UV-Vis spektroskopie. Vůbec poprvé bylo zjištěno zachytávání kovových nanočástic v plazmatu. Navíc byla potvrzena částečná re-depozice nanočástic na terč a...
|
|
|
Structuring of plasma polymers: new methods for fabrication of nano-architectured thin films
Nikitin, Daniil ; Shukurov, Andrey (vedoucí práce) ; Novák, Stanislav (oponent) ; Straňák, Vítězslav (oponent)
Název práce: Strukturování plazmových polymerů: nové metody přípravy tenkých vrstev s nano-architekturou Autor: Daniil Nikitin Katedra/Ústav: Katedra Makromolekulární Fyziky/Univerzita Karlova Vedoucí doktorské práce: Doc. Ing. Andrey Shukurov, PhD Abstrakt: Disertační práce je zaměřena na studium nanostruktur na bázi plazmových polymerů. Hlavní pozornost je věnována přípravě antibakteriálních nanokompozitních vrstev kov/polymer za použití plynového agregačního zdroje nanočástic a plazmatem asistované depozice z plynné fáze. Do biokompatibilní matrice plazmového polymeru poly(ethylen oxidu) (ppPEO) byly začleněny měděné nanočástice. Byla prokázána účinnost těchto nanokompozitů proti multi-rezistentním bakteriím. Pomocí měření dynamické teploty skelného přechodu bylo zjištěno, že se v přítomnosti nanočástic významně změnila segmentová dynamika plazmového polymeru. To zásadně ovlivnilo bio-rezistentní vlastnosti poly(ethylen oxidu). Samostatná kapitola je věnována studiu vzniku, růstu a transportu nanočástic uvnitř zdroje. Měděné a stříbrné nanočástice byly detekovány in situ v plynné fázi buďto pomocí maloúhlového rozptylu rentgenového záření, nebo pomocí UV-Vis spektroskopie. Vůbec poprvé bylo zjištěno zachytávání kovových nanočástic v plazmatu. Navíc byla potvrzena částečná re-depozice nanočástic na terč a...
|
host ::
RSS.