In this paper mechanical behavior of the functional gradient materials (FGM) micro-gripper under thermal load and DC voltage is numerically investigated taking into account the effect of intermolecular forces. In contrary to the similar previous works, which have been conducted for homogenous material, here, the FGM material has been implemented. It is assumed that the FGM micro-gripper is made of metal and ceramic and that material properties are changed continuously along the beam thickness according to a given function. The nonlinear governing equations of the static and dynamic deflection of microbeams have been derived using the coupled stress theory. The equations have been solved using the Galerkin based step-by-step linearization method (SSLM). The solution procedure has been evaluated against available data of literature showing good agreement. A parametric study has been conducted, focusing on the combined effects of important parameters included DC voltage, temperature variation, geometrical dimensions and ceramic volume concentration on the dynamic response and stability of the FGM micro-gripper.
We have used a novel liquid surface forces apparatus to determine the variation of disjoining pressure with film thickness for dodecane-water-dodecane emulsion films. The LSFA allows measurement of film thicknesses in the range 5-100 nm and disjoining pressure from 0-1500 Pa. Disjoining pressure isotherms are given for films stabilised by the nonionic surfactnat n-dodecyl pentaoxyethylene glycol ether$(C_{12}E_5)$ and n-decyl-$\beta$-D-glucopyranoside($C_{10}- $\beta$-Glu)$ and the anionic surfactant sodium bis(2-ethylhexyl) sulphosuccinate(AOT) in the presense of added electrolyte. For $C_{12}E_5$ and AOT, the emulsion films are indefinitely stable even for the highest concentration of NaCl tested (136.7 Nm) whereas the $C_{10}-{eta}-Glu$ film shows coalescence at this salt concentration. For film thicknesses greater than approximately 20 nm with all three surfactants, the disjoining pressure isotherms are reasonably well described in terms of electrostatic and van der Waals, forces. For the nonionic surfactant emulsion films, the charge properties of the monolayers are qualitatively similar to those seen for foam films. For AOT emulsion films, the monolayer surface potentials estimated by fitting the isotherms are similar to the values of the zeta potential measured for AOT stabilised emulsion droplets. For thin emulsion films certain systems showed isotherms which suggested the presence of an additional repulsive force with a range of approximately 20 nm.
Zeta potential measurements of colloid particles suspended in a liquid are performed by a Zeta Meter developed. There are many applications of colloid stability in spray technology, paints, wastewater treatment, and pharmaceuticalse. Zeta potentials of charged particles are obtained by measuring the electrophoretic velocities of the particles using video enhanced microscopy and image analysis program. The values of zeta potential of polystyrene latex(PSL), $silica(SiO_2)$M, polyvinylidence difluoride(PVDF), silicon nitride, and alumina particles in deionized (DI) water were measured to be -40.5, -31.9, -25.2, -15.1 and -10.1mV, respectively. The particles having high zeta potential less than -20 mV are stable in DI water, because the double layers of them have strong repulsive forces mutually, and the particles having low zeta potential over -20mV are unstable due to Van Der Waals forces. Silica(>20nm), PSL, aluminum and PVDF particles were found to be stable that would remain separate and well disperse, while silicon nitride and alumina particles were found to be unstable that would gradually agglomerate in DI water.
p-dimethylaminobenzaldehyde 4-(p-ethoxyphenyl) thiosemicarbazone, C18H22N4OS의, 단위포상수는 단사정계 a=11.802(2), b=31.962(2), c=9.829(2)A, β=100.12(1)˚, V=3694.8A3이며 F(000)=1472, Mr=342.47, 공간군은 P2₁/c, Z=8, Dx=1.246 Mg m-3, Dm=1.17Mg m-3, μ=0.15mm-1이다. T=294 K에서 Mo Ka(λ=0.71073 A)을 사용하여 최종 R값은 0.0856이다. 비대칭단위내의 두개 분자간의 구조상의 큰차이는 C(9)-N(1)-C(6)-C(7)의 비틀림각이 각각 58.8(8)˚와 1(1)˚인것으로, 각 분자는 길이가 각각 2.613(7)과 2.566(7) A인 N(1)-H(10)'N(3) 분자내 수고결합을 하고 있으며 각 분자는 N(2)원자를 정점으로 하여 V-모양을 하고 있다. 독립적인 두 분자는 두개의 분자간 수소 결합 N(2)-H(11)'S'=3.367(5) A과 N(2')-H(11')'S=3.421(4)A으로 연결되어 이중체(dimer)를 형성하고 있으며 그 이중체들은 van der Waals력으로 결합되어 있다.
피페리디노티오세미카르바지드의 결정구조가 X-선을 이용한 단결정 해석에 의하여 해명되었다. 공간군은 $P2_1/c$이며 단위세포는 4분자를 포함하고 있고, 단위세포는 4분자를 포함하고 있고, 세포상수는 $a=14.68{\pm}0.04,\;b=4.59{\pm}0.02,\;c=12.92{\pm}0.04{\AA},\;{\beta}=109.4{\pm}0.2^{\circ}$이다. 3차원적인 회절반점의 강도는 목측에 의하여 얻었다. 결정구조는 패터슨 함수의 해석으로 밝혔고, 원자좌표치는 최소자승법으로 정밀화하였으며 378개의 독립적인 회절반점에 대한 최종 R값은 0.14이었다. 수소결합에는 $N-H{\cdot}{\cdot}{\cdot}S$ 형과 $N-H{\ldots}N$형의 두종류가 있다. $N-H{\ldots}S$형의 길이는 3.28 및 $3.39{\AA}$이고, $N-H{\ldots}N$형의 길이는 $3.03{\AA}$이다. 수소결합외의 분자들을 연결하는 힘은 van der Wasls힘이다.
(d I)-2-Benzyl-4-ethyl-ester-5-(p-methylphenyl)-3H,5H,6H-1,2,6-thiadiazine-1,1-dioxide의 결정 및 분자구조를 단결정 X-선 회절법을 이용하여 해석하였다. 결정은 단사정계에 해당하고 공간군은 $P2_1$이며, 단위세포 상수는 $a=8.756(8)\AA$, $b=25.757(2)\AA$, $c=8.628(1)\AA$, $\beta=99.15(4)^{\circ}$이었다. 기타 다른 변수값은 V= 1,921(2) ${\AA}^3$, $T=298^{\circ}K$, $D_C=1.336\;g/cm^3$, ${\mu}=1.54\;cm^{-1}$ 및 Z=4이다. $3{\sigma}(Fο)$ 이상인 2049개의 독립회절반점에 대한 최종 신뢰도 R값은 0.051이었다. 단위세포내에는 결정학적으로 비대칭성인 2개의 독립된 분자가 존재한다. 슬폰기의 배열은 다소 왜곡된 정사면체 구조를 나타내며, N(6)와 N(6')는 각각의 thiadiazine 고리의 최소 자승면으로부터 상당히 이탈된 사실을 알 수 있다. 결정내에서 분자들간에는 2개의 N-H---O형 분자간 수소결합과 van der Waals 힘으로 결합되어 있다.
Thiourea derivative인 $N-({\alpha}-dimethyl\;{\beta}-hydroxy)ethyl\;N'-cyclohexyl\;thiourea,\;C_{ll}H_{22}N_2OS)$의 결정 및 분자구조를 X-선 회절법으로 해명하였다. 이 화합물의 결정은 공간군 $P_{bca}$에 속하는 orthorhombic 형으로 a = 10.33(3), b = 11.82(3), c = 22.57(4)${\AA}$ 이고 Z = 8이다. Weissenberg 사진촬영으로 얻은 회절반점의 총수는 1414개이며 중원자법을 이용하여 구조해명을 한 후 최소자승법으로 정밀화하였으며 최종 R값은 0.13이다. Cyclohexane ring은 normal chair conformation을, thiourea 부분은 평면을 이루고 있다. 일차 알코올의 hydroxyl group은 N(2)원자와 분자내 수소결합을 이뤄서 전체분자를 안정화시키고 있다. 분자들은 결정내에서 수소결합과 van der Waals힘으로 서로 결합되어 있다. 분자내 수소결합 N(2)-H${\cdot}{\cdot}{\cdot}$O는 강한 수소결합으로 N${\cdot}{\cdot}{\cdot}$O 길이는 2.71${\AA}$이고, 분자간 수소결합 O${\cdot}{\cdot}{\cdot}$H${\cdot}{\cdot}{\cdot}$S의 O${\cdot}{\cdot}{\cdot}$S 길이는 3.02${\AA}$으로 b축에 나란하다.
고체의 소성변형을 설명하기 위하여 다음과 같은 가정을 하였다. (1) 고체의 소성변형은 크게 두 가지 기구 즉 dislocation 운동과 grain boundary 운동에 의하여 일어난다. (2) Dislocation 운동에 있어서 유동 단위들은 역학적 모형으로 나타내면 다종의 Maxwell 단위들의 평행연결형으로 되고 grain boundary 유동단위들도 다종의 Maxwell 단위들의 평행연결로 표현된다. 이를 물리적으로 설명하면 같은 부류의 유동단위들은 모두 같은 shear plane에서 같은 shear rate로 흐름을 의미한다. (3) Grain boundary 유동단위들과 dislocation 유동단위들 같은 서로 직렬 연결되어 있다. 이는 물리적으로 고체내에서 stress는 균일하게 작용하나 shear rate는 shear plane 의 종류(dislocation 운동면과 grain boundary 운동면)에 따라 달리 나타남을 의미한다. (4) Dislocation 유동단위들과 grain boundary 운동단위들의 운동은 그들의 흐름을 방해하는 장애물 근방의 원자 또는 분자들이 확산해 나가므로써 가능하게 된다. 이러한 가정하에 반응속도론을 적용하여 shear rate와 shear stress를 구하는 일반식을 도출하였다. 본 연구에서는 실제로 중요한 네가지 경우에 대하여 상기 도출한 일반식을 고찰하였다.
차세대 전자 디스플레이 관련 제품의 휴대편리성, 유연성, 경량화, 대형화 등의 요구조건을 확보할 수 있는 유기반도체 소재기반 소프트 일렉트로닉스에 많은 관심이 모아지고 있다. 소프트 일렉트로닉스의 응용분야로는 전자 신문, 전자 책, 스마트카드, RFID 태그, 태양전지, 휴대용 컴퓨터, 센서, 메모리 등이 있으며, 핵심소자는 유기 전계효과 트랜지스터(organic field-effect transistor, OFET)이다. OFET의 고성능화를 위해서는 유기반도체, 절연체, 전극 구성소재들이 최적화 구조를 형성하도록 적층되어야 한다. 필름형성화 과정에서 대부분의 유기반도체 소재는 결합력이 약한 van der Waals 결합으로 자기조립 결정구조를 형성하므로, 이들의 결정성 필름구조는 주위 환경(공정변수 및 기질특성)에 의해 크게 달라진다. 특히 기질의 표면 에너지(surface energy) 및 표면 거칠기(surface roughness)에 따라 유기반도체 박막 내 결정 구조 및 배향 등은 크게 달라져, OFET의 전기적 특성에 큰 차이를 미친다. 유기친화적 절연층 소재 및 표면개질화는 전하이동에 유리하도록 용액 및 증착공정 유기반도체 박막의 결정구조 및 배향을 유도시켜 OFET의 전기적 성능을 향상시킬 수 있다.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제13권4호
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pp.212-214
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2012
Both the electrically positive and negative particles in a cell of quick response-liquid powder display (QR-LPD) are surrounded by conductive electrodes on the upper and lower substrate and the dielectric materials of the barrier ribs. Particles in a cell are attached to or detached from the other materials by image force, electric field, Coulomb's force, and Van der Waals' force. Through these forces, the moving particles form an image but induce clumping phenomena. Particles having a large kinetic energy by a large q/m value crash into the opposite electrode with high speed at a large driving voltage and quickly lose electrically charged material. As a result, these particles are clumped and degrade panel performance. The clumped particles in a cell are observed by microscopic photographs and ascertained by a response time. When the bias voltage is increased to 0.68-0.76 $V/{\mu}m$, particle clumping occurs abruptly and the response time increases sharply. This particle clumping is similarly observed after the number of driving times at the driving voltage (0.42-0.64 $V/{\mu}m$).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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