Αυτοματοποίηση διαδικασίας χαρακτηρισμού αισθητήρων παραμόρφωσης βασισμένων σε νανοσωματίδια πλατίνας - Μούτουλας, Ευάγγελος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής, 2017)
Αισθητήρες παραμόρφωσης που βασίζονται στην μεταβολή της ηλεκτρικής αντίστασης ενός δικτύου νανοσωματιδίων πλατίνας (Pt) αναπτύχθηκαν πάνω σε ελαστικό υπόστρωμα από πολυϊμίδιο, με χρήση τεχνικών οπτικής λιθογραφίας και εναπόθεσης νανοσωματιδίων μέσω sputtering. Οι αισθητήρες παρουσίασαν συντελεστές ευαισθησίας έως και 140 (g-factor) λόγω της σημαντικής εξάρτησης της αγωγιμότητας του φιλμ από την απόσταση ανάμεσα στα νανοσωματίδια. Η μεταβολή της απόστασης αυτής οφείλεται στην παραμόρφωση του υποστρώματος και η χρήση πολυϊμιδίου για αυτό το σκοπό ακολουθεί την τάση της τεχνολογίας για ελαστικές ηλεκτρονικές συσκευές με μεγάλο εύρος παραμορφώσεων. Για την προστασία τους από εξωτερικούς παράγοντες πραγματοποιήθηκε εναπόθεση υμενίου Al2O3 στην επιφάνεια των νανοσωματιδίων με μέθοδο την τεχνική ALD (Atomic Layer Deposition) που έδειξε να συμβάλει στην αύξηση της αντίστασης του αισθητήρα και μείωση του g-factor. Πειράματα για την μελέτη της συμπεριφοράς του αισθητήρα ύστερα από την επίδραση του χρόνου και κόπωσης πραγματοποιήθηκαν, με την χρήση διάταξης που κατασκευάστηκε στο εργαστήριο. Παραμορφώση έως και 0.337% επιβλήθηκε στο υπόστρωμα χωρίς να υπάρξει καταστροφή του αισθητήρα και καταπονήθηκαν έως 1200 φορές με το ίδιο αποτέλεσμα. Για την κατασκευή της χρησιμοποιήθηκαν, βηματικός κινητήρας με το απαραίτητο κύκλωμα για την οδηγηγή του και μονάδα αυτομάτου ελέγχου η οποία προγαμματίστηκε κατάλληλα, ώστε η διαδικασία να πραγματοποιείται αυτόματα. Ο αισθητήρας παρουσίασε αποτελέσματα για την ανίχνευση ροής σε μικροροϊκά κανάλια πλάτους 2 mm, ύψους 100 μm και σφράγιση από πολυολεφίνη, για ροή νερού μεγαλύτερη από 100 μL/min. Τα κανάλια κατασκευάστηκαν με τεχνικές οπτικής λιθογραφίας.