ومن المسلم به الدعم المالي من تقسيم العلوم الكيميائية من المنظمة الهولندية للبحوث العلمية (NWO-CW) في إطار برنامج TOP.

The authors declare that they have no competing financial interests.
The author, Eddy J.B. Rodijk is currently an employee of Twente Solid State Technology B.V., The Netherlands.
The author, Michiel G. Maas is currently an employee of Henkel AG &amp; Co. KGaA, Germany.

مهم جدا في قالب الكهربي من أسلاك هو عزل الجانب الخلفي من القطب الذهب باءت بالفشل على الجزء العلوي من الغشاء. دون العزلة، فإن المواد إيداع تفضيلي على سطح الذهب في الجانب الخلفي من غشاء بدلا من داخل المسام. وذلك لأن انتشار الأيونات إلى القطب مسطحة أسرع بكثير من نشرها في مسام الغشاء. وثمة عيب آخر من ترسب على جانبي القطب الذهب هو أن منحنى والتي تم الحصول عليها لا يمكن أن تكون ذات صلة لكمية وطول أسلاك المودعة. في الشكل 4، ويمكن تحديد عدة مراحل لترسب الجزء حج (أ) أو حج الأساسية (ب). المرحلة الأولى من كل تجربة الكهربي هو اتهام من طبقة مزدوجة الكهربائية، والتي يترافق مع زيادة مفاجئة في التيار أن يقلل ببطء كما تصل طبقة مزدوجة الكهربائية توازنها. كما بو غشاء PCTEالدقة من WHATMAN لها شكل السيجار، فإن الزيادات الحالية في المرحلة الثانية كما المساحة السطحية للزيادات ترسب، مما يؤدي إلى ترسب المزيد من المواد في نفس الوقت، والعرض بشكل أسرع من المواد المتفاعلة منذ سطح أسلاك متناهية الصغر يحصل أقرب إلى مدخل المسام الغشاء. في المرحلة الثالثة، فإن التغير في مساحة السطح هو الحد الأدنى، مما يؤدي إلى منحدر أصغر زيادة منذ الحالية فقط تأثير أسرع العرض المتفاعلة مرئيا في هذه المرحلة. يرجى ملاحظة أنه في حالة إيداع أسلاك مجزأة تحتوي على كل من المعدن وشريحة أكسيد، ينبغي تحديد ترتيب الكهربي داخل المسام عن طريق اتخاذ ذوبان المراحل المودعة في حل بعضها البعض صراحة في الاعتبار. في هذه الحالة، أودع الجزء حج قبل شريحة أكسيد الزنك أكسيد الزنك كما أن تذوب في الحمضية حل لوغانو 3. في حالة تشكيل أسلاك متناهية الصغر مجزأة تحتوي على المعادن النبيلة وأقل نينبغي أن تؤخذ واحدة oble، مثل حزب العمال وني، فإن رد الفعل استبدال كلفاني ني من قبل حزب العمال بعين الاعتبار. هذا التفاعل استبدال كلفاني يمكن قمعها باستخدام overpotential أكبر كما تمت مناقشته في نشرة السابقة 54. وعادة ما يستند اختيار لاستخدام إما PCTE أو الأغشية AAO لأسلاك متناهية الصغر أو التوليف أنابيب بشأن ما إذا كان أو لم يكن هو المطلوب خطوة الصلب الحرارية للمواد الاختيار. دون الحاجة إلى خطوة الصلب، والأغشية PCTE هي أسهل في التعامل معها وأغشية جيدة نسبيا ويمكن الحصول على تجاريا. لدرجة حرارة عالية الصلب، مطلوب استخدام الأغشية AAO. هذه الأغشية ليست مرنة مثل أغشية البولي وهشة جدا. بعض الأغشية AAO التجارية المتاحة، ولكن نوعية الأغشية AAO محلية الصنع باستخدام 2 خطوة طلى بأكسيد الألومنيوم هو أفضل بكثير. لهذا، تتوفر عدة وصفات 55،56. واستنادا PD-H 2 </sub&gt; الاستشعار المستخدمة في هذه الدراسة هي وسيلة سهلة ورخيصة نسبيا لتحديد ما إذا كان H 2 قد شكلت أم لا. للأسف، قد لا تكون مناسبة لقياس الكمي، نظرا لحساسية عبر لالمذيبات المتطايرة مثل الميثانول، وعدم القدرة الذاتية للكشف عن H 2 حله في حل الميثانول / الماء، وردها غير الخطية كما رأينا في شكل منحنيات في الشكل 8. يمكن إجراء قياسات الكمية في الإعداد مع مدخل GC متصلا مساحة الرأس فوق خليط الميثانول / الماء، والتي هي المعدات المتخصصة التي ليست متاحة في كل مختبر. H 2 تشكيل باستخدام حج | أسلاك أكسيد الزنك عادة بعد توقف ~ 48 ساعة من الإضاءة فوق البنفسجية كما يتضح من إنهاء تشكيل فقاعة غاز. السبب في ذلك هو فقدان النشاط photocorrosion من أكسيد الزنك وفقا لردود الفعل التالية 57-60: أكسيد الزنك + 2H + → + + الزنك 21/2 O 2 (8) صورة SEM من photocorroded حج |. يظهر أسلاك أكسيد الزنك في الشكل 9 وكما يتبين من هذا الرقم، أصبح سطح الجزء أكسيد الزنك عورة من ذلك بكثير عند إضاءة الأشعة فوق البنفسجية، مقارنة مع الأسلاك كما توليفها من الشكل 5 عندما تعليق آخر. دفعة من حج | أسلاك أكسيد الزنك في نفس الحل في الظلام لمدة 48 ساعة، ولم يعثر على أي علامة من التآكل. وأكد أن هذا التآكل لوحظ بالفعل نتجت عن photocorrosion وليس من التآكل كهربائيا. في الأدب، وقد تم الإبلاغ عن عدة طرق لتثبيط أكسيد الزنك photocorrosion، بما في ذلك التهجين النانوية أكسيد الزنك مع أحادي الطبقة من آنلين أو C 60 وتطعيم نانواعواد أكسيد الزنك على تيو 2 الأنابيب النانوية 59،61،62. الكهربي قالب من أسلاك مجزأة محوريا أو شعاعيا هو منصة مثالية لترسب ن multisegmentedanowires التي هي قادرة على تنفيذ أكثر من وظيفة واحدة في وقت واحد، والذي حج | شرائح أكسيد الزنك يمكن تطبيقها باعتبارها عناصر بهوتوكاتاليتيك. في منشور السابقة، وقدم صورة SEM لأسلاك متناهية الصغر واحدة تحتوي على ستة قطاعات: حزب العمال | الاتحاد الافريقي | حزب العمال | ني | حج | أكسيد الزنك. ويمكن استخدام مثل هذه أسلاك متناهية الصغر للحركة المستقلة (حزب العمال | الاتحاد الافريقي | حزب العمال)، نظام التوجيه المعزز المغناطيسي (ني) وبهوتوكاتاليتيك H 2 تشكيل (حج | أكسيد الزنك) 53. باختصار، بروتوكول بسيط لتركيب مجزأة حج | أسلاك أكسيد الزنك يتم توفير وأسلاك المحورية تيو 2-AG بنسبة الكهربي قالب. وقد تجلى طريقة شبه كمي لتحديد النشاط بهوتوكاتاليتيك هذه أسلاك باستخدام التحويل بهوتوكاتاليتيك من الميثانول والماء إلى H 2 CO 2 وتحت إضاءة فوق البنفسجية. ومن المتوقع أن هذه أسلاك معدنية أكسيد معدن يمكن أن تستخدم في أسلاك متعددة الوظائف وأجهزة أسلاك متناهية الصغر أخرى.

نظرا لأبعادها الصغيرة ونسبة كبيرة السطح إلى الحجم، أسلاك هي كائنات أحادية البعد واعدة جدا والتي يمكن استخدامها في مجموعة واسعة من التطبيقات الطبية الحيوية وتقنية النانو 1. في الأدب، وقد تم الإبلاغ عن العديد من أسلاك تحتوي على مكون واحد مع خصائص وظيفية 2-7. ولكن عندما يتم دمج مواد متعددة (المعادن، والبوليمرات وأكاسيد المعادن) بشكل تسلسلي ضمن أسلاك متناهية الصغر واحدة، أسلاك متعددة الوظائف يمكن إجراء 8، 9. عندما تكون متصلا عدة قطاعات داخل أسلاك متناهية الصغر واحدة، قد تظهر الخصائص الفنية التي لم تكن موجودة عندما كانت تستخدم فقط للقطاعات الفردية. على سبيل المثال، تم الإبلاغ عن nanomotors تحتوي على الاتحاد الافريقي وحزب العمال قطاعات ضمن أسلاك متناهية الصغر واحدة التي انتقلت بشكل مستقل عند وضعه في بيروكسيد الهيدروجين 4. تقنيات مناسبة لتشكيل أسلاك multisegmented هي التسلل والكهربي قالب &lt;sup&gt; في 8 و 9. في عام 1987، كان بينر ومارتن أول من نشر استخدام الكهربي قالب لتشكيل أسلاك الاتحاد الافريقي في أغشية البولي 10. منذ ذلك الحين، بدأ العديد من الباحثين الآخرين باستخدام الكهربي قالب لتركيب أسلاك ذات أبعاد مختلفة، وذلك باستخدام إما البولي محفورا المسار الأغشية (PCTE) أو أكسيد الألومنيوم بأكسيد (AAO) الأغشية والقوالب 11. مزايا استخدام الكهربي قالب لتخليق أسلاك متناهية الصغر هي طبيعة فعالة من حيث التكلفة على النحو عادة ما يتم إجراء الكهربي تحت ظروف معتدلة، وإمكانية لتشكيل أسلاك إما من المعادن، وأكاسيد المعادن و / أو البوليمرات، وقدرته على خلق نسخة طبق السلبية الدقيق لل القالب المستخدم 11. علاوة على ذلك، أسلاك مجزأة يمكن تشكيلها من قبل ترسب متتابعة من اثنين أو أكثر من مراحل مختلفة، وعندما أنابيب واحدة من المرحلتين يمكنأن تدلي بها الكهربي قالب، أسلاك المحورية التي تحتوي على مرحلتين مختلفة يمكن تقديمها. أكاسيد المعادن يمكن electrodeposited عندما ايونات المعادن منها هي غير قابلة للذوبان في المحاليل المائية عند درجة الحموضة العالية. لالأكسجين اللازمة، وثلاثة السلائف مختلفة يمكن استخدامها، أي أيونات النترات 12-15، بيروكسيد الهيدروجين 13، 16، 17، 18 والأكسجين الجزيئي. مع استخدام أيونات النترات، كما هو الحال في هذا البروتوكول، وتطبيق إمكانات أكثر سلبية من -0.9 V مقابل حج / أجكل يؤدي إلى زيادة درجة الحموضة محليا من قبل الحد من نترات عند الكاثود 19، 20: NO 3 - + H 2 O + 2E - → NO 2 - + 2OH -. (1) عندما يتم تسخين الحل بالكهرباء إلى 60-90 درجة مئوية، وأسلاك أكسيد الزنك تشكل من زين عجلتج هيدروكسيد: زد 2 + + 2OH - → أكسيد الزنك + H 2 O. (2) بناء على طلب من إمكانات إلى القطب العمل، الذي يتوضع في أسفل المسام في قالب الكهربي، ودرجة الحموضة داخل المسام هو زيادة محليا مما أدى إلى تشكيل أسلاك متناهية الصغر المحلية. منذ أكسيد الزنك هو من نوع ن أشباه الموصلات، وردود الفعل (1) و (2) يمكن أن تستمر في واجهة أكسيد الزنك / بالكهرباء، مما أدى إلى تشكيل البلورية وكثيفة أكسيد الزنك أسلاك متناهية الصغر 21، 22. توجد عدة طرق لتركيب الأنابيب النانوية تيو 2، ولكن لتشكيل هيكل محوري باستخدام عملية الكهربي متتابعة، والتي يسببها electrochemically طريقة سول هلام هو أكثر ملائمة. وقدم هذا الأسلوب لالكهربي الكاثودية من تيو 2 الأفلام الأولى ناتاراجان آخرون في عام 1996 23. وكان ابعد من ذلكص تحسن بنسبة Karuppuchamy وآخرون في عام 2001 19 و 24. باستخدام هذا الأسلوب، يتم حله التيتانيوم oxysulfate (TiOSO 4) مسحوق في محلول مائي من بيروكسيد الهيدروجين (H 2 O 2) على تشكيل مجمع peroxotitanate (تي (O 2) SO 4): TiOSO 4 + H 2 O 2 → تي (O 2) SO 4 + H 2 O. (3) في إمكانات أكثر سلبية من -0.9 V مقابل حج / أجكل، ودرجة الحموضة في سطح القطب وبنسبة تخفيض النترات (رد الفعل (1))، وتشكيل هلام هيدروكسيد التيتانيوم 19، 20: منظمة الشفافية الدولية (O 2) SO 4 + 2OH - + (س +1) H 2 O → تيو (OH) 2 XH 2 O + H 2 O 2 + SO 4 2 -. (4) اللاعب Natarاجان وآخرون. تتم إزالة التحليل الحراري التفاضلي المستعملة لتجد أن الماء من الجل حول 283 درجة مئوية خلال الصلب الحرارية، مما يؤدي إلى تشكيل متبلور تيو 2 المرحلة 23. لفيلم مستو، تبلور في مرحلة أناتاسي يحدث عندما تكون درجة الحرارة يتم زيادة أعلاه 365 ° C 23 و 25، في حين يحدث تبلور عند درجة حرارة بين 525 و 550 درجة مئوية عند استخدام قالب AAO 25. تيو (OH) 2 · XH 2 O → تيو 2 + (س +1) H 2 O. (5) قطر المسام من القالب AAO تستخدم يحدد ما إذا كان سيتم تشكيل لأسلاك متناهية الصغر الصلبة أو أنابيب مفتوحة. ترسب في قالب مع قطر المسام الصغيرة (~ 50 نانومتر) النتائج في تشكيل أسلاك متناهية الصغر 20 و 26، في حين أن تطبيق نفس الأسلوب داخل المسام مع قطر أكبر (~ 200 نانومتر) في النتائجتشكيل أنابيب 25. هذا هو بسبب انهيار هلام يمكن أن يحدث عند إزالة الماء الزائد. في أوائل 1970s، كانت فوجيشيما وهوندا أول من نشر نظام لتقسيم المياه مباشرة تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية، والتي تم إنجازه من قبل القطب الروتيل جانب إلى القطب البلاتين 27، 28. منذ ذلك الحين، تم تحديد أكثر من 130 مواد أشباه الموصلات كما photocatalysts 29-31. من هذه، ثاني أكسيد التيتانيوم 32-36، 37-40 أكسيد الزنك، وأكسيد الحديد 41، 42 هي من بين المواد الأكثر درس بشكل مكثف. نسبة السطح إلى حجم هذه المواد يمكن زيادة بشكل كبير عندما يتم استخدام الجسيمات النانوية أو أسلاك، مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة بهوتوكاتاليتيك 29، 30، 43-49. لبناء بهوتوكاتاليتيك حج | أسلاك أكسيد الزنك، أكسيد الزنك، وهو متفاعل للضوء ن الطباعه أشباه الموصلات، وكان على علاقة مع حج عبر الكهربي متتابعة داخل نفس القالب 50. في مثل هذا أسلاك متناهية الصغر واحدة، ويقترن photoanode أكسيد الزنك وحج الكاثود مباشرة من دون الحاجة إلى دائرة خارجية ربط الأقطاب، والذي هو على النقيض من الوضع في الخلايا الكهروكيميائية الصورة التقليدية. هذا يبسط إلى حد كبير بنية الجهاز ويزيد من الكفاءة من خلال الحد من الخسائر أومية في النظام. اقترنت أكسيد الزنك وشرائح حج منذ الألفة الإلكترونية من أكسيد الزنك (4.35 فولت مقابل فراغ) قريبة جدا من وظيفة عمل من حج (4.26 فولت مقابل الفراغ). هذا الحث على تشكيل حاجز شوتكي بين مرحلتي 51، والذي يسمح الإلكترونات متحمس في نطاق التوصيل من أكسيد الزنك بالتدفق إلى حج، ولكن ليس العكس، وبالتالي تحظر فرصة الإلكترون حفرة إعادة التركيب 52. يمكن أن تتكون المرحلة wurtzite نشطة من أكسيد الزنك بالفعل في 60-90 درجة مئوية، الذي يوفر وسيلة سهلة وفعالة من حيث التكلفة من nanowتشكيل غضب. هذا هو على النقيض من معظم أكاسيد متفاعل للضوء الأخرى التي تتطلب خطوة وسيطة الصلب في درجات حرارة عالية عندما قدمت عن طريق الكهربي الكاثودية. تم استخدام تحويل الميثانول والماء الى الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون كرد فعل نموذج للتدليل على استخدام أسلاك متناهية الصغر مجزأة تحتوي على المعادن ومرحلة أكسيد المعادن لتشكيل حكم ذاتي H 2 تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية. في هذه التجربة، ويستخدم الميثانول باعتبارها زبال حفرة الذي يتأكسد إلى ثاني أكسيد الكربون 2 في الجزء أكسيد الزنك، وبعد رد الفعل صافي CH 3 OH + H 2 O + CO → 6H + 2 + + 6H، (6) حيث ح + يمثل حفرة الإلكترون. يتم تخفيض البروتونات شكلت في الجزء أكسيد الزنك لH 2 على سطح حج، بعد رد الفعل 2H + + 2E -594؛ H 2. (7) منذ إجمالي الطاقة المطلوبة لردود الفعل (6) و (7) هو أصغر بكثير من الفجوة عصابة من أكسيد الزنك (0.7 و 3.2 فولت، على التوالي)، يمكن أن تستغرق هذه العملية تتم من دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي. ويتضح هذه العملية تخطيطي في الشكل 1. في هذا البروتوكول، يتم شرح الإجراءات التجريبية من الكهربي قالب لتشكيل أسلاك مجزأة والمحورية التي تحتوي على كل من المعادن وأشباه الموصلات المرحلة. إجراء لتشكيل مجزأة حج | ويرد أسلاك أكسيد الزنك، وكذلك تشكيل الأنابيب النانوية تيو 2 وملء في وقت لاحق مع حج لانتاج أسلاك المحورية تيو 2-حج. وعلاوة على ذلك، فإن النشاط بهوتوكاتاليتيك من حج | أسلاك أكسيد الزنك ويتجلى من خلال تحويل خليط الميثانول / الماء إلى H 2 CO 2 والغاز على التعرض للأشعة فوق البنفسجية توظيف مقرها PD-الاستشعار عن H 2 الكشف. التركيز من هذا البروتوكول هو على إعداد وتوصيف بهوتوكاتاليتيك اثنين من أكسيد المعادن مجزأة بشكل مختلف | وحدات أسلاك متناهية الصغر المعادن، ومعالجة أكثر عمقا ومثال على أسلاك متناهية الصغر متعددة الوظائف يمكن العثور في أي مكان آخر 53. رد الفعل تقسيم المياه التي كان يعمل باستخدام أسلاك المحورية تيو 2-حج يمكن أيضا أن تكون موجودة في أي مكان آخر 25.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="839">
	<tbody>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:279px;">Silver Nitrate (AgNO3)</td>
			<td style="width:195px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:199px;">419351000</td>
			<td style="width:167px;">99+%</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:279px;">Boric Acid (H3BO3)</td>
			<td style="width:195px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:199px;">202878-500G</td>
			<td style="width:167px;">99.99%</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:279px;">Nitric Acid (HNO3)</td>
			<td style="width:195px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:199px;">124660010</td>
			<td style="width:167px;">65%</td>
		</tr>
		<tr height="46">
			<td height="46" style="height:46px;width:279px;">Zinc Nitrate Hexahydrate (Zn(NO3)2&#183;6H2O)</td>
			<td style="width:195px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:199px;">228737-500G</td>
			<td style="width:167px;">98%</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:279px;">Dichloromethane (CH2Cl2)</td>
			<td style="width:195px;">Merck (Boom)</td>
			<td style="width:199px;">51006050100</td>
			<td style="width:167px;">99%</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:279px;">Titanium oxysulfate (TiOSO4)</td>
			<td style="width:195px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:199px;">333980-500G</td>
			<td style="width:167px;">Synthesis grade</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:279px;">Hydrogen peroxide (H2O2)</td>
			<td style="width:195px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:199px;">349887-500ML</td>
			<td style="width:167px;">35%</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:279px;">Nitric acid (HNO3)</td>
			<td style="width:195px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:199px;">124660010</td>
			<td style="width:167px;">65%</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:279px;">Potassium nitrate (KNO3)</td>
			<td style="width:195px;">Acros Organics</td>
			<td style="width:199px;">P/6040/60</td>
			<td style="width:167px;">&#62;99%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Sodium hydroxide (NaOH)</td>
			<td style="width:195px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:199px;">20606-0025</td>
			<td style="width:167px;">&#62;98%</td>
		</tr>
		<tr height="25">
			<td height="25" style="height:25px;width:279px;">Methanol (CH3OH)</td>
			<td style="width:195px;">Merck</td>
			<td style="width:199px;">1060121000</td>
			<td style="width:167px;">Dried &#8805;99.9%</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Polycarbonate membranes 200 nm</td>
			<td style="width:195px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:199px;">09-300-61</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Anopore AAO membranes 200 nm</td>
			<td style="width:195px;">VWR</td>
			<td style="width:199px;">514-0523</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Sputtering system</td>
			<td style="width:195px;">Perkin-Elmer</td>
			<td style="width:199px;">Model 2400</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Microscope glass slides (Menzel)</td>
			<td style="width:195px;">VWR</td>
			<td style="width:199px;">631-0704</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Autolab potentiostat with</td>
			<td rowspan="3" style="width:195px;">Metrohm-Autolab</td>
			<td style="width:199px;">PGSTAT 128N</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">- Pt sheet counter electrode</td>
			<td style="width:199px;">PT.SHEET</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">- Ag/AgCl in 3 M KCl reference electrode</td>
			<td style="width:199px;">60,733,100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Polypropylene Nunc centrifuge tubes</td>
			<td style="width:195px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:199px;">12-565-286C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Centrifuge</td>
			<td style="width:195px;">Hermle</td>
			<td style="width:199px;">Z36HK</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">Pd-based hydrogen sensor</td>
			<td style="width:195px;">Kebaili</td>
			<td style="width:199px;">KHS-100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:279px;">4x 15W Hg lamp UV source</td>
			<td style="width:195px;">Philips</td>
			<td style="width:199px;">Philips original home solaria</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation and use of photocatalytically active segmented ag|zno and coaxial tio2-ag nanowires made by templated electrodeposition

تتطلب النانو نشطة Photocatalytically مساحة محددة كبيرة مع وجود العديد من المواقع المفعلة حفاز للأكسدة والحد من ردود الفعل النصف، والإلكترون بسرعة (ثقب) نشر وتهمة الانفصال. أسلاك تقديم أبنية مناسبة لتلبية هذه الاحتياجات. مجزأة محوريا حج | وأدلى أكسيد الزنك ومجزأة شعاعيا أسلاك (محوري) تيو 2-حج يبلغ قطرها 200 نانومتر، ويبلغ طوله 6-20 ميكرون بواسطة قالب الكهربي داخل المسام من البولي (PCTE) أو بأكسيد محفورا المسار أكسيد الألومنيوم (AAO) الأغشية، على التوالي. في التجارب بهوتوكاتاليتيك، تصرف أكسيد الزنك وتيو 2 مراحل كما photoanodes، وكما حج الكاثود. ليس هناك حاجة إلى الدائرة الخارجية لربط كل من الأقطاب الكهربائية، والتي هي الميزة الأساسية على الخلايا الكهروكيميائية الصورة التقليدية. لجعل مجزأة حج | أسلاك أكسيد الزنك، تم استبدال بالكهرباء الملح حج بعد تشكيل قطاع حج لتشكيل شريحة أكسيد الزنك لttached إلى الجزء حج. لصنع أسلاك المحورية تيو 2-حج، تم تشكيل هلام تيو 2 أول مرة من قبل يسببها electrochemically طريقة سول هلام. أدى تجفيف والصلب الحرارية من حيث تشكيلها تيو 2 هلام في تشكيل البلورية تيو 2 الأنابيب النانوية. وأسفرت خطوة الكهربي حج اللاحقة داخل الأنابيب النانوية تيو 2 في تشكيل أسلاك المحورية تيو 2-حج. ويرجع ذلك إلى مزيج من أشباه الموصلات من نوع ن (أكسيد الزنك أو تيو 2) والمعادن (حج) في نفس أسلاك متناهية الصغر، تم إنشاء حاجز شوتكي في واجهة بين المرحلتين. للتدليل على النشاط بهوتوكاتاليتيك من هذه الأسلاك النانوية، وحج | استخدمت أسلاك أكسيد الزنك في تجربة بهوتوكاتاليتيك التي تم الكشف H 2 الغاز على إضاءة الأشعة فوق البنفسجية من أسلاك فرقت في خليط الميثانول / الماء. بعد 17 دقيقة من الإضاءة، ما يقرب من 0.2٪ المجلد H 2 تم الكشف عن الغاز من تعليق ~ 0.1 غرام من حج | أكسيد الزنكأسلاك في 50 مل 80٪ محلول الميثانول المجلد مائي.

خلال الكهربي، والحالية التي يتم قياسها بين أقطاب العمل ومكافحة يمكن تصور في منحنى و. منذ الحالية هناك علاقة مباشرة لكمية من المواد المودعة عن طريق قانون فاراداي، التيار الملحوظ هو مؤشر مهم لكيفية عائدات الترسيب. المنحنيات ونموذجية لترسب حج | ترد أكسيد الزنك وتيو 2-حج أسلاك في الشكل 4 الصور النمطية ووزارة شؤون المرأة من حج |. أسلاك أكسيد الزنك، تيو 2 الأنابيب النانوية، والمحورية تيو 2-حج أسلاك متناهية الصغر والأنابيب النانوية تيو 2 / حج يمكن أن يكون وجدت في الشكل 5 والشكل 6، على التوالي. يمكن استخدام يسببها electrochemically طريقة سول جل للترسب هلام تيتانيا داخل القالب والكهربي متتابعة من حج يؤدي إلى هيكلين مختلفة تبعا لدرجة الحرارة المستخدمة لتجفيف هلام. تجفيف هلام بين عشية وضحاها في 100 درجة مئوية في نتائج كونديnsation من هلام، ومنعه لتنحل في الماء. لأنه لا شكل أنبوبي كثيفة شكلت حتى الآن في درجة الحرارة هذه، وتودع نوى حج داخل هلام تيتانيا. الصلب اللاحقة في 650 ° C النتائج في تشكيل النانوية حج إدخالها على أنابيب تيو 2 (الشكل 6C)، منذ انهيار هلام تيتانيا يسبب النانوية حج ليتم نقلها إلى مسام الجدران. في المقابل، ارتفاع في درجة الحرارة الصلب من هلام تيتانيا قبل حج الكهربي يؤدي إلى تشكيل الصلبة تيو 2 الأنابيب النانوية. في هذه الحالة، يمكن أن تودع أسلاك حج داخل هذه الأنابيب، مما يؤدي إلى تشكيل أسلاك تيو 2-حج مع بنية المحورية (الشكل 6B). نشاط حج مجزأة | أسلاك أكسيد الزنك في تقسيم المياه بهوتوكاتاليتيك يمكن التحقيق باستخدام محلول الميثانول / الماء تحت إضاءة الأشعة فوق البنفسجية، حيث الأفعال الميثانول باعتبارها زبال حفرة. A المبسطة تقنيايتم الحصول جنيه طريقة للكشف عن الهيدروجين الغازي المتطورة من الحل عن طريق وضع H 2 استشعار مباشرة فوق الحل (الشكل 7). هذه التجربة فقط بالكشف عن كمية H 2 ليصل إلى أجهزة الاستشعار، وبالتالي فإن المبلغ الفعلي من H شكلت 2 قد يكون أعلى حيث أن بعض H 2 سيبقى حله في المرحلة الميثانول / الماء. يظهر إشارة كما الكشف عنها بواسطة جهاز استشعار في الشكل 8A. ويبين الشكل 8B نفس إشارة بعد التحول إلى الإطار الزمني لتشكيل الفعلية H 2. عندما تحولت مصدر ضوء الأشعة فوق البنفسجية على (ر = 17.5 دقيقة في الشكل 8A)، وقطرات في إشارة إلى حد كبير نظرا لحساسية ضوء استشعار. مباشرة بعد هذا الانخفاض في إشارة، ويبدأ رد الفعل وبالتالي تم تعريف هذه اللحظة كما ر = 0 دقيقة في الشكل 8B، وتم تعريف إشارة المقابلة ك 0 ف وخلال التعرض للأشعة فوق البنفسجية من أنبوب الاختبار، وكان أيضا واضحة على أن غاز صغيرة bubblوتم تشكيل وفاق. منذ الاستشعار المستخدمة هي حساسة قليلا عبر لالميثانول، أدرج أيضا قياس عينة مرجعية من دون أسلاك. خلال الإضاءة فوق البنفسجية، ويبين الشكل 8 أن إشارة من العينة مع أسلاك أعلى من إشارة من عينة مرجعية. الزيادة في إمكانات هو مقياس نسبي لكمية H الغازية 2 التي تشكل وتطور من الحل. من أجل إعطاء تقدير كمي لمقدار H 2 تطورت، وتمت مقارنة استجابة المحتملة للاستشعار من التجارب بهوتوكاتاليتيك مع ردها في 4 مج٪ H 2 N 2 في تيار الغاز. من المقارنة، فإن التقديرات تشير إلى أن 17 دقيقة من إضاءة الأشعة فوق البنفسجية من حج | أسلاك أكسيد الزنك أدى إلى تشكيل ما يقرب من 0.2٪ H 2 المجلد في حجم الغاز فوق الحل. منذ ~ تم استخدام 0.1 غرام من أسلاك، وهذا يساوي معدل تطور H 2 من 6.92 × 10<html> -6 مول / ساعة · ز. كمرجع، وأجريت تجارب أيضا مع مرحلة واحدة من أكسيد الزنك أو حج أسلاك. لم هذه التجارب، لا يظهر هنا، لا تعطي أي مؤشر على H 2 تشكيل؛ لا من تشكيل فقاعة غاز ولا من إشارة الاستشعار. <img alt="الشكل 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51547/51547fig1highres.jpg" width="500" /> الشكل 1 المبدأ العامل مجزأة حج | أكسيد الزنك أسلاك متناهية الصغر في تقسيم المياه بهوتوكاتاليتيك: (أ) التمثيل التخطيطي، و (ب) مخطط الطاقة. عندما يتم امتصاص الأشعة فوق البنفسجية من قبل شريحة أكسيد الزنك، ويتكون زوج الإلكترون حفرة. تدفق الالكترونات كما شكلت لمرحلة حج حيث أن تستهلك في الحد من رد فعل الكهروكيميائية نصف. يبقى ثقب في الجزء أكسيد الزنك حيث يتم استهلاكها في نصف تفاعل الأكسدة.الحصول = &quot;_blank&quot;&gt; اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر. <img alt="الرقم 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51547/51547fig2highres.jpg" width="500" /> الشكل 2. تمثيل تخطيطي من الخطوات المتوالية التي تم اتخاذها لتخليق أسلاك متناهية الصغر. <img alt="الرقم 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51547/51547fig3highres.jpg" width="500" /> الرقم 3. دائرة التشغيل النموذجية من H 2 الاستشعار مع جسر ويتستون. في هذا المخطط، دبوس 1-4 الرجوع إلى الأسلاك من أجهزة الاستشعار (دبوس 1 أسود، 2 دبوس أزرق، دبوس 3 أبيض، دبوس 4 هو اللون البني )، R h غير المقاومة للسخان (150 ± 50 Ω)، R r هي المقاومة من المرجع (1،500 ± 500 Ω)، R و هي المقاومة من أجهزة الاستشعار (1<html> ، 000 ± 250 Ω). يتم توصيل جهاز استشعار لمصدر للطاقة 12 فولت بحيث 0،5-1،0 V يتم تطبيقها على سخان و 2.7 V يتم تطبيقها على جسر ويتستون. V خارج متصلة المتعدد / potentiostat. المقاومة بجانب دبوس 2 هو متغير، ويمكن تعديله من أجل الحصول على خط الأساس المناسب. <img alt="الرقم 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51547/51547fig4highres.jpg" width="500" /> الشكل 4 والمنحنيات النموذجية (أ) حج |. ترسب أكسيد الزنك أسلاك متناهية الصغر، و (ب) ترسب أسلاك متناهية الصغر تيو 2-حج تظهر إدراجات منحنى الموسع لترسب الجزء حج (أ) أو حج الأساسية (ب). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51547/51547fig4highres.jpg" target="_blank">انقر هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a> ther.within صفحة = &quot;دائما&quot;&gt; <img alt="الرقم 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51547/51547fig5highres.jpg" width="500" /> . الرقم 5 المجهر الإلكتروني (SEM) صورة أكسيد الزنك مجزأة محوريا | أسلاك حج. <img alt="الرقم 6" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51547/51547fig6highres.jpg" width="500" /> الرقم 6. الصور ووزارة شؤون المرأة (أ) تيو 2 الأنابيب النانوية، (ب) المحورية تيو 2-حج أسلاك متناهية الصغر و (ج) الأنابيب النانوية تيو 2 / حج. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51547/51547fig6highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a> <img alt="الرقم 7" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51547/51547fig7highres.jpg" width="500" /> الرقم 7. الإعداد النموذجي للكشفمن H 2 الغاز تطورت من أسلاك بهوتوكاتاليتيك. يتم وضع المشتريات على أساس H 2 استشعار في المكونات NS من كفيت الكوارتز، وتوصيلها الى مكبر للصوت (انظر الشكل 3). ويتم تشغيل مكبر للصوت من مصدر قوة 12 فولت وإشارة من أجهزة الاستشعار يتم قراءتها من قبل المتعدد (أو potentiostat) وصله بجهاز الكمبيوتر عن تمثيل رسومي للإشارة تم الحصول عليها. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51547/51547fig7highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a> <img alt="الرقم 8" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51547/51547fig8highres.jpg" width="500" /> الرقم 8 استجابة من H 2 استشعار الأشعة فوق البنفسجية من خلال حج |. أسلاك أكسيد الزنك في محلول الميثانول / الماء (خط أحمر) والتجربة المرجعية دون أسلاك (الخط الأزرق) (أ) إشارة مقاساالاستشعار؛ (ب) إشارة أثناء H 2 تشكيل، حيث تشير البيانات في ر = 17.5 دقيقة تم تعريف (أ) باعتباره بداية رد فعل في (ب). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51547/51547fig8highres.jpg" target="_blank">اضغط هنا لمشاهدة صورة أكبر.</a> <img alt="الرقم 9" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51547/51547fig9highres.jpg" width="500" /> . الرقم 9 SEM صورة photocorroded حج | أكسيد الزنك أسلاك متناهية الصغر بعد 48 ساعة من الإضاءة فوق البنفسجية.

Watch this Scientific Journal Video about Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition at JoVE.com

Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

Procedures are outlined to prepare segmented and coaxial nanowires via templated electrodeposition in nanopores. As examples, segmented nanowires consisting of Ag and ZnO segments, and coaxial nanowires consisting of a TiO2 shell and a Ag core were made. The nanowires were used in photocatalytic hydrogen formation experiments.

إعداد واستخدام Photocatalytically بالموقع مقسمة حج | أكسيد الزنك ومحوري تيو<sub&gt; 2</sub&gt;-حج الأسلاك المتناهية الصغر التي أدلى بها قالب الكهربي

Photocatalytically active nanostructures require a large specific surface area with the presence of many catalytically active sites for the oxidation and ...

preparation-use-photocatalytically-active-segmented-agzno-coaxial

Research

JoVE Journal

Engineering

Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

21.6K Views.  University of Twente. Procedures are outlined to prepare segmented and coaxial nanowires via templated electrodeposition in nanopores. As examples, segmented nanowires consisting of Ag and ZnO segments, and coaxial nanowires consisting of a TiO2 shell and a Ag core were made. The nanowires were used in photocatalytic hydrogen formation experiments.

Video: Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

Ultrahigh Density Array of Vertically Aligned Small-molecular Organic Nanowires on Arbitrary Substrates

In recent years &pi;-conjugated organic semiconductors have emerged as the active material in a number of diverse applications including large-area, low-cost displays, photovoltaics, printable and flexible electronics and organic spin valves. Organics allow (a) low-cost, low-temperature processing and (b) molecular-level design of electronic, optical and spin transport characteristics. Such features are not readily available for mainstream inorganic semiconductors, which have enabled organics to carve a niche in the silicon-dominated electronics market. The first generation of organic-based devices has focused on thin film geometries, grown by physical vapor deposition or solution processing. However, it has been realized that organic nanostructures can be used to enhance performance of above-mentioned applications and significant effort has been invested in exploring methods for organic nanostructure fabrication.	
A particularly interesting class of organic nanostructures is the one in which vertically oriented organic nanowires, nanorods or nanotubes are organized in a well-regimented, high-density array. Such structures are highly versatile and are ideal morphological architectures for various applications such as chemical sensors, split-dipole nanoantennas, photovoltaic devices with radially heterostructured "core-shell" nanowires, and memory devices with a cross-point geometry. Such architecture is generally realized by a template-directed approach. In the past this method has been used to grow metal and inorganic semiconductor nanowire arrays. More recently &pi;-conjugated polymer nanowires have been grown within nanoporous templates. However, these approaches have had limited success in growing nanowires of technologically important &pi;-conjugated small molecular weight organics, such as tris-8-hydroxyquinoline aluminum (Alq3), rubrene and methanofullerenes, which are commonly used in diverse areas including organic displays, photovoltaics, thin film transistors and spintronics.	
Recently we have been able to address the above-mentioned issue by employing a novel "centrifugation-assisted" approach. This method therefore broadens the spectrum of organic materials that can be patterned in a vertically ordered nanowire array. Due to the technological importance of Alq3, rubrene and methanofullerenes, our method can be used to explore how the nanostructuring of these materials affects the performance of aforementioned organic devices. The purpose of this article is to describe the technical details of the above-mentioned protocol, demonstrate how this process can be extended to grow small-molecular organic nanowires on arbitrary substrates and finally, to discuss the critical steps, limitations, possible modifications, trouble-shooting and future applications.

We report a simple method for fabricating an ultrahigh density array of vertically ordered small-molecular organic nanowires. This method allows for synthesis of complex heterostructured hybrid nanowire geometries, which can be inexpensively grown on arbitrary substrates. These structures have potential applications in organic electronics, optoelectronics, chemical sensing, photovoltaics and spintronics.

فوق العالي الكثافة صفيف من الانحياز عموديا الأسلاك المتناهية الصغر العضوية الصغيرة الجزيئية على ركائز التعسفي

In  recent years &pi;-conjugated  organic semiconductors have emerged as the active material in a number of  diverse applications including large-area, ...

Monolayer Contact Doping of Silicon Surfaces and Nanowires Using Organophosphorus Compounds

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra shallow and sharp doping profiles at the nanometer scale. In MLCD process the dopant source is a monolayer containing dopant atoms.
In this article a detailed procedure for surface doping of silicon substrate as well as silicon nanowires is demonstrated. Phosphorus dopant source was formed using tetraethyl methylenediphosphonate monolayer on a silicon substrate. This monolayer containing substrate was brought to contact with a pristine intrinsic silicon target substrate and annealed while in contact. Sheet resistance of the target substrate was measured using 4 point probe. Intrinsic silicon nanowires were synthesized by chemical vapor deposition (CVD) process using a vapor-liquid-solid (VLS) mechanism; gold nanoparticles were used as catalyst for nanowire growth. The nanowires were suspended in ethanol by mild sonication. This suspension was used to dropcast the nanowires on silicon substrate with a silicon nitride dielectric top layer. These nanowires were doped with phosphorus in similar manner as used for the intrinsic silicon wafer. Standard photolithography process was used to fabricate metal electrodes for the formation of nanowire based field effect transistor (NW-FET). The electrical properties of a representative nanowire device were measured by a semiconductor device analyzer and a probe station.

A detailed procedure for surface doping of Silicon interfaces is provided. The ultra-shallow surface doping is demonstrated by using phosphorus containing monolayers and rapid annealing process. The method can be used for doping of macroscopic area surfaces as well as nanostructures.

الاتصال أحادي الطبقة المنشطات من السيليكون السطوح والأسلاك المتناهية الصغر عن طريق المركبات الفوسفورية العضوية

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra ...

Evaluating Plasmonic Transport in Current-carrying Silver Nanowires

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information support1,2,3. In this context, metal nanowires are especially desirable for realizing dense routing networks4. A prerequisite to operate such shared nanowire-based platform relies on our ability to electrically contact individual metal nanowires and efficiently excite surface plasmon polaritons5 in this information support. In this article, we describe a protocol to bring electrical terminals to chemically-synthesized silver nanowires6 randomly distributed on a glass substrate7. The positions of the nanowire ends with respect to predefined landmarks are precisely located using standard optical transmission microscopy before encapsulation in an electron-sensitive resist. Trenches representing the electrode layout are subsequently designed by electron-beam lithography. Metal electrodes are then fabricated by thermally evaporating a Cr/Au layer followed by a chemical lift-off. The contacted silver nanowires are finally transferred to a leakage radiation microscope for surface plasmon excitation and characterization8,9. Surface plasmons are launched in the nanowires by focusing a near infrared laser beam on a diffraction-limited spot overlapping one nanowire extremity5,9. For sufficiently large nanowires, the surface plasmon mode leaks into the glass substrate9,10. This leakage radiation is readily detected, imaged, and analyzed in the different conjugate planes in leakage radiation microscopy9,11. The electrical terminals do not affect the plasmon propagation. However, a current-induced morphological deterioration of the nanowire drastically degrades the flow of surface plasmons. The combination of surface plasmon leakage radiation microscopy with a simultaneous analysis of the nanowire electrical transport characteristics reveals the intrinsic limitations of such plasmonic circuitry.

Silver nanowires can simultaneously transport electrons and optical information in the form of surface plasmons. A procedure is described here to realize such a shared circuitry and the limitations at propagating both information carriers are evaluated.

تقييم النقل Plasmonic في سيلفر الحالية الحاملة الأسلاك المتناهية الصغر

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information ...

In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries

Li-ion batteries are widely used in portable electronic devices and are considered as promising candidates for higher-energy applications such as electric vehicles.1,2 However, many challenges, such as energy density and battery lifetimes, need to be overcome before this particular battery technology can be widely implemented in such applications.3 This research is challenging, and we outline a method to address these challenges using in situ NPD to probe the crystal structure of electrodes undergoing electrochemical cycling (charge/discharge) in a battery. NPD data help determine the underlying structural mechanism responsible for a range of electrode properties, and this information can direct the development of better electrodes and batteries.
We briefly review six types of battery designs custom-made for NPD experiments and detail the method to construct the &#8216;roll-over&#8217; cell that we have successfully used on the high-intensity NPD instrument, WOMBAT, at the Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO). The design considerations and materials used for cell construction are discussed in conjunction with aspects of the actual in situ NPD experiment and initial directions are presented on how to analyze such complex in situ data.

In Situ Neutron Powder Diffraction Using Custom-made Lithium-ion Batteries

We describe the design and construction of an electrochemical cell for the examination of electrode materials using in situ neutron powder diffraction (NPD). We briefly comment on alternate in situ NPD cell designs and discuss methods for the analysis of the corresponding in situ NPD data produced using this cell.

في الموقع النيوتروني مسحوق حيود عن طريق تفصيل بطاريات ليثيوم أيون

Li-ion batteries are widely used in portable electronic devices and are considered as promising candidates for higher-energy applications such as electric ...

A Cost-effective and Reliable Method to Predict Mechanical Stress in Single-use and Standard Pumps

Pumps are mainly used when transferring sterile culture broths in biopharmaceutical and biotechnological production processes. However, during the pumping process shear forces occur which can lead to qualitative and/or quantitative product loss. To calculate the mechanical stress with limited experimental expense, an oil-water emulsion system was used, whose suitability was demonstrated for drop size detections in bioreactors1. As drop breakup of the oil-water emulsion system is a function of mechanical stress, drop sizes need to be counted over the experimental time of shear stress investigations. In previous studies, the inline endoscopy has been shown to be an accurate and reliable measurement technique for drop size detections in liquid/liquid dispersions. The aim of this protocol is to show the suitability of the inline endoscopy technique for drop size measurements in pumping processes. In order to express the drop size, the Sauter mean diameter d32 was used as the representative diameter of drops in the oil-water emulsion. The results showed low variation in the Sauter mean diameters, which were quantified by standard deviations of below 15%, indicating the reliability of the measurement technique.

Shear stress investigations on an oil-water emulsion system result in drop breakup over the experimental time. To count drop sizes in pumping processes, the suitability of inline endoscopy was successfully demonstrated in this protocol.

طريقة فعالة من حيث التكلفة ويمكن الاعتماد عليها للتنبؤ إجهاد ميكانيكي في ذات الاستخدام الواحد ومضخات قياسي

Pumps are mainly used when transferring sterile culture broths in biopharmaceutical and biotechnological production processes. However, during the pumping ...

Resonance Raman Spectroscopy of Extreme Nanowires and Other 1D Systems

This paper briefly describes how nanowires with diameters corresponding to 1 to 5 atoms can be produced by melting a range of inorganic solids in the presence of carbon nanotubes. These nanowires are extreme in the sense that they are the limit of miniaturization of nanowires and their behavior is not always a simple extrapolation of the behavior of larger nanowires as their diameter decreases. The paper then describes the methods required to obtain Raman spectra from extreme nanowires and the fact that due to the van Hove singularities that 1D systems exhibit in their optical density of states, that determining the correct choice of photon excitation energy is critical. It describes the techniques required to determine the photon energy dependence of the resonances observed in Raman spectroscopy of 1D systems and in particular how to obtain measurements of Raman cross-sections with better than 8% noise and measure the variation in the resonance as a function of sample temperature. The paper describes the importance of ensuring that the Raman scattering is linearly proportional to the intensity of the laser excitation intensity. It also describes how to use the polarization dependence of the Raman scattering to separate Raman scattering of the encapsulated 1D systems from those of other extraneous components in any sample.

The paper describes a method for producing extreme nanowires by melt infiltration into carbon nanotubes and how 1D systems may be characterized and investigated using Resonance Raman Spectroscopy to determine vibrational and optical excitation energies.

الرنين رامان الطيفي من الأسلاك المتناهية الصغر المتطرفة ونظم 1D أخرى

This paper briefly describes how nanowires with diameters corresponding to 1 to 5 atoms can be produced by melting a range of inorganic solids in the ...

A Fabrication Method for Highly Stretchable Conductors with Silver Nanowires

Stretchable electronics are identified as a key technology for electronic applications in the next generation. One of the challenges in fabrication of stretchable electronic devices is the preparation of stretchable conductors with great mechanical stability. In this study, we developed a simple fabrication method to chemically solder the contact points between silver nanowire (AgNW) networks. AgNW nanomesh was first deposited on a glass slide via spray coating method. A reactive ink composed of silver nanoparticle (AgNPs) precursors was applied over the spray coated AgNW thin films. After heating for 40 min, AgNPs were preferentially generated over the nanowire junctions to solder the AgNW nanomesh, and reinforced the conducting network. The chemically modified AgNW thin film was then transferred to polyurethane (PU) substrates by casting method. The soldered AgNW thin films on PU exhibited no obvious change in electrical conductivity under stretching or rolling process with elongation strains up to 120%.

A simple synthesis method is used to chemically solder silver nanowire thin film to fabricate highly stretchable and conductive metal conductors.

A طريقة تصنيع الموصلات للمط عالية مع الأسلاك المتناهية الصغر فضة

Stretchable electronics are identified as a key technology for electronic applications in the next generation. One of the challenges in fabrication of ...

Preparation and 3D Tracking of Catalytic Swimming Devices

We report a method to prepare catalytically active Janus colloids that "swim" in fluids and describe how to determine their 3D motion using fluorescence microscopy. One commonly deployed method for catalytically active colloids to produce enhanced motion is via an asymmetrical distribution of catalyst. Here this is achieved by spin coating a dispersed layer of fluorescent polymeric colloids onto a flat planar substrate, and then using directional platinum vapor deposition to half coat the exposed colloid surface, making a two faced "Janus" structure. The Janus colloids are then re-suspended from the planar substrate into an aqueous solution containing hydrogen peroxide. Hydrogen peroxide serves as a fuel for the platinum catalyst, which is decomposed into water and oxygen, but only on one side of the colloid. The asymmetry results in gradients that produce enhanced motion, or "swimming". A fluorescence microscope, together with a video camera is used to record the motion of individual colloids. The center of the fluorescent emission is found using image analysis to provide an x and y coordinate for each frame of the video. While keeping the microscope focal position fixed, the fluorescence emission from the colloid produces a characteristic concentric ring pattern which is subject to image analysis to determine the particles relative z position. In this way 3D trajectories for the swimming colloid are obtained, allowing swimming velocity to be accurately measured, and physical phenomena such as gravitaxis, which may bias the colloids motion to be detected.

A method to prepare catalytically active Janus colloids that can "swim" in fluids and determine their 3D trajectories is presented.

تتبع إعداد و3D من التحفيز أجهزة سباحة

We report a method to prepare catalytically active Janus colloids that "swim" in fluids and describe how to determine their 3D motion using fluorescence ...

Use of Sacrificial Nanoparticles to Remove the Effects of Shot-noise in Contact Holes Fabricated by E-beam Lithography

Nano-patterns fabricated with extreme ultraviolet (EUV) or electron-beam (E-beam) lithography exhibit unexpected variations in size. This variation has been attributed to statistical fluctuations in the number of photons/electrons arriving at a given nano-region arising from shot-noise (SN). The SN varies inversely to the square root of a number of photons/electrons. For a fixed dosage, the SN is larger in EUV and E-beam lithographies than for traditional (193 nm) optical lithography. Bottom-up and top-down patterning approaches are combined to minimize the effects of shot noise in nano-hole patterning. Specifically, an amino-silane surfactant self-assembles on a silicon wafer that is subsequently spin-coated with a 100 nm film of a PMMA-based E-beam photoresist. Exposure to the E-beam and the subsequent development uncover the underlying surfactant film at the bottoms of the holes. Dipping the wafer in a suspension of negatively charged, citrate-capped, 20 nm gold nanoparticles (GNP) deposits one particle per hole. The exposed positively charged surfactant film in the hole electrostatically funnels the negatively charged nanoparticle to the center of an exposed hole, which permanently fixes the positional registry. Next, by heating near the glass transition temperature of the photoresist polymer, the photoresist film reflows and engulfs the nanoparticles. This process erases the holes affected by SN but leaves the deposited GNPs locked in place by strong electrostatic binding. Treatment with oxygen plasma exposes the GNPs by etching a thin layer of the photoresist. Wet-etching the exposed GNPs with a solution of I2/KI yields uniform holes located at the center of indentations patterned by E-beam lithography. The experiments presented show that the approach reduces the variation in the size of the holes caused by SN from 35% to below 10%. The method extends the patterning limits of transistor contact holes to below 20 nm.

Uniformly sized nanoparticles can remove fluctuations in contact hole dimensions patterned in poly(methyl methacrylate) (PMMA) photoresist films by electron beam (E-beam) lithography. The process involves electrostatic funneling to center and deposit nanoparticles in contact holes, followed by photoresist reflow and plasma- and wet-etching steps.

استخدام الهدى النانوية لإزالة آثار طلقة الضوضاء في ثقوب الاتصال اختلقتها E-شعاع الطباعة الحجرية

Nano-patterns fabricated with extreme ultraviolet (EUV) or electron-beam (E-beam) lithography exhibit unexpected variations in size. This variation has ...

Preparation of Liquid Crystal Networks for Macroscopic Oscillatory Motion Induced by Light

A strategy based on doped liquid crystalline networks is described to create mechanical self-sustained oscillations of plastic films under continuous light irradiation. The photo-excitation of dopants that can quickly dissipate light into heat, coupled with anisotropic thermal expansion and self-shadowing of the film, gives rise to the self-sustained deformation. The oscillations observed are influenced by the dimensions and the modulus of the film, and by the directionality and intensity of the light. The system developed offers applications in energy conversion and harvesting for soft-robotics and automated systems.
The general method described here consists of creating free-standing liquid crystalline films and characterizing the mechanical and thermal effects observed. The molecular alignment is achieved using alignment layers (rubbed polyimide), commonly used in the display manufacturing industry. To obtain actuators with large deformation, the mesogens are aligned and polymerized in a splay/bend configuration, i.e., with the director of the liquid crystals (LCs) going gradually from planar to homeotropic through the film thickness. Upon irradiation, the mechanical and thermal oscillations obtained are monitored with a high-speed camera. The results are further quantified by image analysis using an image processing program.

The goal of the protocol is to create liquid crystalline polymer films that can mechanically oscillate under continuous light irradiation. We describe in great detail the conception of free-standing films, from the liquid crystal alignment method to the photo-actuation. The experimental protocol applied to prepare this material is broadly applicable.

إعداد شبكات البلورات السائلة للحركة متذبذبة العيانية الناجم عن الضوء

A strategy based on doped liquid crystalline networks is described to create mechanical self-sustained oscillations of plastic films under continuous ...