Студопедия
Обратная связь

Сколько стоит твоя работа?
Тип работы:*
Тема:*
Телефон:
Электронная почта:*
Телефон и почта ТОЛЬКО для обратной связи и нигде не сохраняется.

Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram 500-летие Реформации

Введение в физические явления

| следующая статья ==>

 

Цель курса – познакомить студентов с теми физическими явлениями, которые в настоящее время широко используются в информационных технологиях, перспективными направлениями развития этих технологий, основанными на достижениях современной физики. Речь идет о дополнительных главах квантовой механики, физики твердого тела, полупроводниковой электроники, лазерной физики, оптики, которые необходимы для понимания тенденций развития элементной базы экспериментальной физики, метрологии, микроэлектроники, систем получения, обработки, передачи и хранения информации. Отметим, что элементная база микроэлектроники, наноэлектроники и квантовых компьютеров, распознавание образов и анализа изображений, онто-, радио- и акустоэлектроника, а так же оптическая и СВЧ-связь в рамках приоритетных направлений развития науки и техники относятся к критическим технологиям федерального уровня.

В настоящее время в измерительную технику широко внедряются достижения из области разработки искусственного интеллекта. В основу создания таких устройств положены принципы перехода от четкой программируемости их поведения в направлении приближения к принципам функционирования живых систем. Основное свойство таких «интеллектуальных» измерительных устройств состоит в способности адаптации их характеристик, структур, режимов работы к изменяющимся параметрам объекта измерения и условиям работы. Разработка таких интеллектуальных систем требует отхода от традиционных методов проектирования измерительных устройств. Подобно естественному отбору в природе, в технике также происходит постепенное развитие конструкций, усложнение принципов работы устройств. Можно с уверенностью сделать вывод о том, что дальнейшее совершенствование измерительной техники пойдет по пути широкого применения нейросетевых технологий, которые будут использоваться для получения, передачи и обработки измерительной информации. Такие измерительные устройства будут нелинейными, управляемыми, с обратной связью. Это позволит не только улучшить их метрологические характеристики, но и повысить информативность процессов получения, передачи и обработки измерительной информации.

Для разработки таких измерительных устройств могут быть использованы нелинейные физические эффекты, материалы, режимы работы устройств. Теоретической базой для развития такого направления совершенствования измерительных устройств являются успехи в развитии нелинейной динамики. Использование сложных нелинейных динамических систем для создания устройств получения и обработки измерительной информации открывает новые возможности для метрологии и технических измерений.

 

Список используемых сокращений

АИС – амперометрический иммуносенсор

АПС – аминопропилсилатран

АСМ – атомно-силовой микроскоп

БСА – бычий сывороточный альбумин

ДНК – дизоксирибонуклеиновая кислота

ИФА – иммуноферментный анализ

КМВ – кварцевое микровзвешивание

КМОП – комплиментарная металло-оксидно-полупроводниковая технология

МЭМС – микроэлектромеханические системы

НЭМС – наноэлектромеханические системы

ПХ – пероксидаза хрена

РИА – радиационный иммунный анализ

РНК – рибонуклеиновая кислота

РЭМ – растровый электронный микроскоп

СЗМ – сканирующий зондовый микроскоп

СТМ – сканирующий тунельный микроскоп

ФСБР – фосфатный солевой буферный раствор

RMS – root mean squared detector (среднеквадратичный детектор)

SAW – surface acustic waves (поверхностные акустические волны)

SPR – surface plasmon resonance (поверхностный плазмонный резонанс)

IgG – гамма-иммуноглобулин (класс макромолекул антител имеющих «Y»-форму)

 

Введение

Одним из активно развивающихся приложений метода химического

модифицирования поверхности является разработка химических и биосенсоров –

аналитических устройств, включающих взаимодействующий с определяемым веществом

рецепторный слой, тесно связанный или интегрированный с физическим

преобразователем [1]. Каждый из известных сегодня типов сенсоров (электрохимические,

полупроводниковые, оптические, масс-чувствительные и т. д.) обладает своими

достоинствами и недостатками, поэтому представляет интерес не только

совершенствование рецепторов известных типов, но и разработка новых селективных

высокочувствительных сенсорных систем, раскрытие их потенциальных возможностей и

преимуществ.

Селективность сенсора определяется наличием на поверхности преобразователя

прочно зафиксированного слоя функциональных групп или молекул, способных

специфично и, желательно, обратимо взаимодействовать с определяемым веществом –

аналитом. Создание такого рецепторного слоя – необходимое, но не достаточное условие

эффективности сенсора [2].

В последние десятилетия произошел технологический прорыв в области

изготовления кремниевых микроконсолей (кантилеверов) для атомно-силовой

микроскопии, позволивший создать чувствительные тепловые, магнитные, масс-сенсоры.

Успешное использование кантилеверов для детектирования самых разных физических

взаимодействий открывает широкие перспективы создания на их основе принципиально

нового класса химических сенсоров – так называемых микромеханических сенсоров, в

которых регистрируется изменение поверхностного натяжения на границе рецептор –

окружающая среда.

Это позволяет предположить, что микромеханические устройства на основе

кантилеверов могут служить не только в качестве средств инструментального экспресс-

анализа, но и в качестве инструментов для изучения привитых слоев и физико-

химических процессов в приповерхностном слое. Поэтому выявление того, какую

информацию о них можно получить с помощью микромеханических устройств на основе

кантилеверов, является, несомненно, интересной и актуальной в фундаментальном

аспекте задачей.

Для этого необходимо на примере использования различных модификаторов

поверхности и адсорбатов выявить основные закономерности возникновения

аналитического сигнала в микромеханических сенсорах и установить степень влияния

различных процессов, протекающих в привитых слоях, на поверхностное натяжение.

1. Аналитический обзор биокаталитических и

биосенсорных систем

В обзоре кратко описаны основы методов зондовой микроскопии, в особенности

атомно-силовой микроскопии (раздел 1.1.1) и силовой спектроскопии (раздел 1.1.2), и их

применения при исследовании свойств биополимерных систем. В разделе 1.1.3

рассматриваются аспекты функционирования современных перспективных

микрокантилеверных устройств в качестве высокочувствительных многофункциональных

биохимических датчиков. Проанализированы ___________основные факторы, отвечающие за

выработку аналитического сигнала микрокантилеверных сенсоров. Представлен спектр

применений микромеханических систем и схем регистрации аналитического сигнала

(раздел 1.3), при этом особое внимание уделено анализу супрамолекулярных структур

рецепторных слоев силовых преобразователей. Для сравнения в обзоре описаны основные

характеристики и принципы функционирования распространенных преобразователей

биофизических реакций в аналитический сигнал (раздел 1.2).

 

| следующая статья ==>





 

Читайте также:

Сенсорные системы. Органы чувств. Физиология органов чувств. Функции сенсорных систем. Сенсорное восприятие. Этапы сенсорного восприятия. Сенсорные системы

Атомная силовая микроскопия

Основы взаимодействия электромагнитных волн и пучков частиц с веществом

Физические основы колебательной спектроскопии

Физические основы применения явления сверхпроводимости в измерительных устройствах

Литература

Датчики и микроактюаторы

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР)

Особенности физики нелинейных процессов в сложных динамических системах

Примеры использования наноматериалов в электронике и измерительной технике

Силовая спектроскопия

Резонансные режимы взаимодействия поля с веществом

Измерительная часть СКВИДа

Величина рецептивных полей

Вернуться в оглавление: Физические явления

Просмотров: 3616

 
 

54.225.26.154 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам.