Etapa 1 - P4 2017
Shema de realizare a proiectului
Faza nr. 19
Responsabil: Dr. V. CRĂCIUN
Termen de predare: 14.04.2017
Titlu: "Investigaţii privind efectul radiaţiilor asupra structurii compuşilor ceramici"
Rezumat: Reactoarele nucleare au nenumărate avantaje producând energie ieftină independent de condiţiile climatice. Cea mai mare problemă, implicând şi costuri importante, este cea a stocării în condiţii de securitate pentru durate de ordinul sutelor şi miilor de ani a deşeurilor radioactive produse. În institutul nostru au fost demarate cercetări pentru studierea efectelor radiaţiei asupra structurii, compoziţiei chimice şi a proprietăţilor materialelor supuse iradierii.
Folosind tehnica ablaţiei laser pulsate (PLD), am depus filme subţiri din ceramici, care au fost apoi iradiate folosind radiaţie gama (sursa Co 60 de la IFIN-HH), fascicule de ioni (Ar sau Au), electroni, raze X şi radiaţie UV. Principalul avantaj al tehnicii PLD este depunerea de filme subţiri extrem de netede, cu rugozităţi superficiale de ordinul a 1 nm. Studii de reflectivitate a radiaţiei X difuze sau speculare pot fi efectuate cu mare acurateţe pe aceste filme, extinzând tehnicile de investigaţie utilizate. De asemenea, studiile de difracţie a radiaţiei X la incidenţă razantă pot fi efectuate cu o rezoluţie în adâncime de ordinul a 10 nm, analizând astfel doar volumul de film afectat de către radiaţie şi excluzând zona neafectată.
Faza nr. 20
Responsabil: Dr. M. ZAMFIRESCU
Termen de predare: 14.04.2017
Titlu: "Microstructuri 3D obținute prin fotopolimerizare de doi fotoni pentru calibrarea tomografelor de raze X"
Rezumat: Obiectivul fazei de contract a fost fabricarea de microstructuri 2D şi 3D prin fotopolimerizare de doi fotoni pentru calibrarea tomografelor de raze X. În această etapă de cercetare am dezvoltat structuri 3D ca măști pentru calibrarea tomografelor de raze X. Tehnica propusă pentru fabricarea structurilor de tip mire 3D de calibrare este bazată pe o metodă de fabricare aditivă de tip litografie laser 3D cu rezoluție submicrometrică. Au fost realizate pentru prima dată structuri 3D proiectate pentru a fi folosite ca teste de calibrare și verificare a rezoluției tomografelor de raxe X. Structurile au fost fabricate în material fotorezist IP-L și apoi metalizate. S-a optimizat timpul de procesare laser a structurilor pentru creșterea randamentului de fabricare. Structurile fabricate au detalii minime proiectate de 2 µm Fezabilitatea utilizării acestor paternuri 3D a fost validată de măsurările cu instalația µXCT.
Faza nr. 21
Responsabil: Dr. A. PALLA
Termen de predare: 15.06.2017
Titlu: "Scriere directă cu laserul de heterostructuri de materiale 1- şi 2-dimensionale pentru aplicaţii în electronica flexibilă"
Rezumat: 1. Investigarea aspectelor fundamentale ale procesului de scriere directă cu laserul (transfer laser indus înainte-LIFT) a materialelor (şi heterostructurilor) 1- şi 2-dimensionale. Studiul rolului diferiţilor parameteri laser (fluenţa laser, grosimea stratului de transfer, etc.) asupra proprietăţilor morfologice, structurale şi chimice ale materialelor 1 şi 2D.
2. Investigarea aspectelor tehnologice directe ale tehnicii LIFT: stabilirea condiţiilor experimentale specifice în care tehnica de imprimare directă cu laserul poate fi aplicată pentru transferul de materiale (şi heterostructuri) 1 şi 2 dimensionale (de exemplu nanotuburi de carbon, nanotuburi de carbon decorate cu nanoparticule de oxid de staniu, MoSe2, GaSe) în diferite arhitecturi cu scopul de a fabrica dispozitive electronice (de exemplu senzori).
Faza nr. 22
Responsabil: Dr. A. ROTARU
Termen de predare: 15.06.2017
Titlu: "Obţinerea filmelor subţiri de complecşi de coordinaţie heterobimetalici de Zn(II)/Ni(II) şi Ln (III) cu derivaţi ai ovanilinei şi 2,2-dimetil-propilendiaminei prin tehnica MAPLE"
Rezumat: Scopul principal al acestei faze a proiectului a fost de a obţine materiale fotoluminiscente funcţionale - sub formă de filme subţiri - ale unor complecşi de coordinaţie heterobimetalici de Zn(II)/Ni(II) şi Ln (III) cu derivaţi ai o-vanilinei sau cu derivaţi ai propilendiaminei. Pentru procesarea filmelor subţiri a fost aleasă tehnica MAPLE (Matrix-Assisted Pulsed Laser Evaporation), care conduce la obţinerea unor suprafeţe bine acoperite, uniforme şi cu grad ridicat de aderenţă pe substrat. Compuşii de coordinaţie folosiţi/studiaţi sunt de tipul Zn(II)-Ln(III) cu liganzii: Valpn (1,3-propanedilbis(2-iminometilen-6-metoxi-fenol), denumit în continuare L1) şi respectiv Valdmpn (2,2dimetil-1,3-propanedilbis(2-iminometilen-6-metoxi-fenol), denumit în continuare L2), unde Ln reprezintă lantanidele: La, Sm, Dy, Tb, Eu, Er, Gd, Y, Yb, etc. Aceste materiale complexe care conţin lantanide în molecula lor au tendinţa de a prezenta proprietăţi luminiscente, iar unii dintre aceşti compuşi se comportă ca micro-antene în raport cu acumulările de energie ce corespund mai multor lungimi de undă de excitare (de exemplu, emisia de lungimi de undă scurte prin transferul energetic dintre stările de singlet sau triplet ale liganzilor către stările excitate ale lantanidelor); caracterizarea fizico-chimică a acestor filme subţiri, precum şi determinarea proprietăţilor fotoluminiscente ale acestora, au reprezentat priorităţi în cadrul studiului. Filmele obţinute pe Sticlă şi Siliciu au compoziţia chimică a pulberilor iniţiale, suprafeţele fiind diferite de la un substrat la celălalt, dar posedând morfologie asemănătoare independent de materialul chimic iniţial. Proprietăţile optice ale acestora indică indici de refracţie caracteristici unor astfel de materiale, iar grosimile filmelor sunt de aproximativ 200 nm. Caracteristicile fizico-chimice ale acestor filme permit folosirea lor ca materiale fotoluminiscente, spectroscopia de emisie cu un foton indicând o formă a spectrului de emisie asemănătoare pentru bulk şi film subţire (structura materialului bulk fotoluminiscent nu suferă schimbări majore după depunerea MAPLE).
Faza nr. 23
Responsabil: Dr. E. GRIGORE
Termen de predare: 14.07.2017
Titlu: "Cercetări experimetale privind sudarea laser a materialelor metalice"
Rezumat: În cadrul acestei etape au fost întreprinse cercetări privind stabilirea parametrilor optimi de procesare laser (sudare) a materialelor metalice. Datorită potenţialului aplicativ ridicat în sectoare de nişă ale economiei, a fost selectat ca material principal de studiu titanul. Cercetările efectuate s-au focalizat pe determinarea şi optimizarea parametrilor de sudare precum şi în investigarea structurii sudurilor. Analiza sudurilor s-a făcut prin investigaţii optice precum şi prin utilizarea radiografiei de raze X. Radiografia de raze X a evidenţiat existenţa unor pori în interiorul cordoanelor de sudură, pori a căror distribuţie şi dimensiune depind de parametrii de procesare. Astfel, a fost identificat un domeniu optim al parametrilor de procesare care să conducă la suduri conforme. Aceste cercetări reprezintă punctul de plecare în elaborarea tehnologiilor de sudare a unor materiale metalice şi implicit de realizare a unor componente destinate beneficiarilor din industrie.