Etapa 1 - P4 2017

Shema de realizare a proiectului


Faza nr. 19

Responsabil: Dr. V. CRACIUN

Termen de predare: 14.04.2017

Titlu: "Investigatii privind efectul radiatiilor asupra structurii compusilor ceramici"

Rezumat: Reactoarele nucleare au nenumarate avantaje producand energie ieftina independent de conditiile climatice. Cea mai mare problema, implicand si costuri importante, este cea a stocarii in conditii de securitate pentru durate de ordinul sutelor si miilor de ani a deseurilor radioactive produse. In institutul nostru au fost demarate cercetari pentru studierea efectelor radiatiei asupra structurii, compozitiei chimice si a proprietatilor materialelor supuse iradierii.
Folosind tehnica ablatiei laser pulsate (PLD), am depus filme subtiri din ceramici, care au fost apoi iradiate folosind radiatie gama (sursa Co 60 de la IFIN-HH), fascicule de ioni (Ar sau Au), electroni, raze X si radiatie UV. Principalul avantaj al tehnicii PLD este depunerea de filme subtiri extrem de netede, cu rugozitati superficiale de ordinul a 1 nm. Studii de reflectivitate a radiatiei X difuze sau speculare pot fi efectuate cu mare acuratete pe aceste filme, extinzand tehnicile de investigatie utilizate. De asemenea, studiile de difractie a radiatiei X la incidenta razanta pot fi efectuate cu o rezolutie in adancime de ordinul a 10 nm, analizand astfel doar volumul de film afectat de catre radiatie si excluzand zona neafectata.

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 si 3D prin fotopolimerizare de doi fotoni pentru calibrarea tomografelor de raze X. În această etapa 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 directa cu laserul de heterostructuri de materiale 1- si 2-dimensionale pentru aplicatii in electronica flexibila"

Rezumat: 1. Investigarea aspectelor fundamentale ale procesului de scriere directa cu laserul (transfer laser indus inainte-LIFT) a materialelor (si heterostructurilor) 1- si 2-dimensionale. Studiul rolului diferitilor parameterii laser (fluenta laser, grosimea stratului de transfer, etc.) asupra proprietatilor morfologice, structurale si chimice ale materialelor 1 si 2D.
2. Investigarea aspectelor tehnologice directe ale tehnicii LIFT: stabilirea conditiilor experimentale specifice in care tehnica de imprimare directa cu laserul poate fi aplicata pentru transferul de materiale (si heterostructuri) 1 si 2 dimensionale (de exemplu nanotuburi de carbon, nanotuburi de carbon decorate cu nanoparticule de oxid de staniu, MoSe2, GaSe) in 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 compoziţi 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: "Cercetari experimetale privind sudarea laser a materialelor metalice"

Rezumat: In cadrul acestei etape au fost intreprinse cercetari privind stabilirea parametrilor optimi de procesare laser (sudare) a materialelor metalice. Datorita potentialului aplicativ ridicat in sectoare de nisa ale economiei, a fost selectat ca material principal de studiu titanul. Cercetarile efectuate s-au focalizat pe determinarea si optimizarea parametrilor de sudare precum si in investigarea structurii sudurilor. Analiza sudurilor s-a facut prin investigatii optice precum si prin utilizarea radiografiei de raze X. Radiografia de raze X a evidentiat existenta unor pori in interiorul cordoanelor de sudura, pori a caror distributie si dimensiune depind de parametrii de procesare. Astfel a fost identificat un domeniu optim al parametrilor de procesare care sa conduca la suduri conforme. Aceste cercetari reprezinta punctul de plecare in elaborarea tehnologiilor de sudare a unor materiale metalice si implicit de realizare a unor componente destinate beneficiarilor din industrie.