Valgte projekter E2011
Følgende projekter blev valgt i efteråret 2011. Resuméet er skrevet i begyndelsen af projektet.
-
Development and characterization of artificial muscle to ocean wave generator
Nicklas Walldorf (s103085)
Christian Reichelt (s103098)
Supervisor: Anne Ladegaard Skov, DTU Chemical Engineering
Resumé:
Kunstige muskler opbygges af en tynd elastomerfilm mellem to elektroder. Partikler tilføjes til elastomeren for at give ønskede mekaniske og elektriske (isolerende) egenskaber. I projektet ses indledningsvis på en teoretisk beskrivelse af de kunstige musklers virkemåde. Videre er formålet med projektet at opstille en teoretisk model for dispergering af partikler i polymeren, og derved opnå en forståelse for, hvorledes elastomeren kan optimeres til brug i den kunstige muskel. Modellen ønskes hvis muligt sammenholdes med eksperimentelle data.
Kunstige muskler har mange potentielle anvendelsesmuligheder f.eks. som aktuatorer i robotter, bølgekraftanlæg og meget andet.
-
Design of solid electrolytes for Li-batteries
Daniel Svendsen (s103121)
Simon Lange (s103083)
Supervisor: Tejs Vegge, Risø DTU
Abstract:
The quest for solid electrolytes is a rather new field of science, which is mainly based on modern techniques for manipulating solid materials on atomic scale. A good, solid electrolyte maintains its complete lattice structure even after hundreds of charging cycles and can be used for regular batteries as well as for SOFCs. The project aims towards exploiting the fundamental knowledge of LiCa-compounds derived from an earlier DTU study to improve stability calculations and eventually establish a stable electrolyte compound.
-
Resumé:
MicroPower projektet har til formål at nedskalere en Direct Methanol Fuel Cell (DMFC), så den kan anvendes i høreapparater og på sigt andre mobile apparater. Målet med fagprojektet er at mindske fuel crossover, dvs. at methanolen diffunderer gennem membranen uden at reagere med elektroderne. Dette forsøges gjort ved at ændre designet af cellen. Fabrikationen vil foregå i DANCHIP renrummet og herefter vil chipsene blive testet vha. IV-karakterisering.
-
Magnetic Pacman Particles
Sebastian Pirel Fredsgaard Jespersen
Rikke Thiesson
Vejleder: Cathrine Frandsen, DTU Fysik
Resumé:
Ved høje temperature, kan man oplevet fænomenet "etching", hvis man placere en nanopartikel af metal oven på en graphen overfladen,hvorved metalpartiklen vil virke som katalysator.
Vi vil i dette forsøg benytte Cabolt som katalysater, da denne er påvirkelig af magnetiske krafter. Vi vil ved lokal varmning af graphen, prøve at fremkalde dette fænomen, og senere, ved at påspænde et magnetfelt, prøve at styre denne etchning, som det blev vist af Robert H. Hurt ( A Magneto-catalytic Writing Technique for Etching Complex Channel Patterns into Graphenic Carbons).
-
Fabrication and test of micro-fuel cells Kasper Ingerslev s103112
Birgitte Bække s103120
Nicolai Frost-Jensen Johansen s103094
Vejledere: Bjarke Dalslet, DTU Nanotech, Jackie Vincent Larsen, DTU Nanotech
Resumé:
Vi vil forbedre elektroderne i brændselscellen (Direct Methanol Fuel Cell), ved at fremstille dem af metalbelagt nanogræs og dermed forbedre elektrontransporten fra katalysatoren til elektroden. Elektroderne fremstilles eksperimentelt, ved at producere nanogræs på Si-skiver, som derefter belægges med metal for at gøre overfladen ledende. Vi implimenterer de producerede elektroder i nogle brændselsceller, for derefter at teste deres strøm-spædningskarakteristik samt impedans-spektroskopi.
Vi forventer at nanogræsteknologien vil forbedre elektrontransporten og ved brug af Nafion evt. protontransporten. Mikrobrændselscellerne skal i fremtiden erstatte de konventionelle forurenende batterier
-
Photoluminescense on nanophotonic devices
Peter Gormsen s103103
Martin Tromborg Larsen s103128
Line Jelver s103125
Vejledere: Kresten Yvind og Nadezda Kuznetsova
Abstract:
The over all purpose of the project is to gain understanding of the basic principles of quantum electronics especially the process of photoluminescence from quantum wires and dots. We will compare the theory with measurements from a sample which we have designed ourselves.
The perspective of the process is to improve telecommunication by creating lasers with better confined energy levels. This can be achieved by placing quantum wires or dots in the active region of the laser.
-
Overgang i cirkulært hydraulisk spring
Jógvan Kjølbro (s103076)
Mathias Geisler (s103105)
Mickey Petersen (s103099)
Vejledere: Tomas Bohr og Anders Andersen, Institut for Fysik
Resumé:
Når en (cylindrisk) væskestråle falder lodret ned på en plan overflade, vil man kunne iagttage et interessant fænomen. Ved en bestemt radius sker der en overgang; væskehøjden ændrer sig drastisk (det "hydrauliske spring"), og flowet går fra at være superkritisk til at være subkritisk.
Ved en bestemt ydre væskehøjde vil denne overgang have en anden karakter (kaldet type 2), hvor der dannes "rollers", hvor vandet løber den modsatte vej. Derudover vil springet kunne antage andre former end den cirkulære, nærmere bestemt polygoner. Vores projekt går ud på at undersøge, hvilke parametre denne type 2-overgang afhænger af (radius, flowhastighed, viskositet).
-
Excentriske Badekarshvirvler
s102296 - Mikkel Hofstedt Hansen
s103116 - Mathias Bach
Vejledere: Tomas Bohr og Anders Andersen, Institut for Fysik
Resumé:
Vi ønsker at undersøge "badekarshvirvlen" i en roterende cylindrisk beholder. Gennem eksperimenter vil vi måle og karakterisere hvirvlernes overfladeform og strømningsmønster. Specifikt vil vi kigge på tilstande, hvor overfladen når hele vejen ned til udløbshullet.
Vi vil i projektet fokusere på et nyt og overraskende fænomen, som vi har valgt at kalde excentriske hvirvler, dvs. hvirvler der dannes når udløbshullet er decentralt ift. rotationsaksen. Det er i sig selv overraskende, at en excentrisk hvirvel i det hele taget kan dannes i eksperimentet. Ved at variere udløbshullets afstand fra rotationsaksen vil vi udforske, hvordan hvirvlen reagerer på excentriciteten. Vores eksperimentelle undersøgelser skal give et billede af under hvilke omstændigheder hvirvlerne dannes, og hvordan disse forandrer sig når excentricitet og rotationshastighed ændres.
-
Comparison of transport and magnetization measurements in High Temperature Superconductor tapes
Jesper Bjerge Christensen s103108
Thomas Bruun Bertelsen s092996
Filip Sandborg-Olsen s103113
Vejleder: Asger Bech Abrahamsen, Risø DTU
Resumé:
Projektet går i bund og grund ud på at opgradere en forsøgsopstilling fra sidste år. Opgraderingen går ud på at lade en støm løbe gennem superlederen i opstillingen, og derefter foretage målinger på felter vha. Hall sensorer. Formålet med målingerne er en sammenligning af vore praktiske resultater med de teoretiske resultater udledt af gruppen fra sidste år.
Resultaterne burde derfor, forudsat teorien holder vand, være sammenlignelige med resultaterne fra sidste år. Der bør dog ikke være komplet overensstemmelse, da dette projekt udarbejdes med brug af en ny type superledertape.
Den færdige opstilling er et skridt på vejen mod en opstilling til hurtig og effektiv afprøvning af superledertapes til brug i bl.a. vindmøllegenerator.
-
Molekyledynamiksimuleringer
Malthe Mulbjerg Rothgardt s103109
Mikkel Jørgensen s103104
Vejleder Jakob Schiøtz, DTU Fysik
Resumé:
Projektet handler om at simulere forskellige nanopartikler på metaloverflader fx Au på Pt, Au på Pd m.fl. Nanopartiklen og underlaget er i dette projekt begge metalliske, og beskrives ved Effective Medium Theory.
Desuden undersøges diffusion af atomerne på nanopartiklen og ved kanten hvor nanopartiklen er i kontakt med underlaget.Projekterne gennemføres med den videnskabelige software, vi har udviklet ved DTU Fysik: Atomic Simulation Environment (ASE) sammen med molekyldynamikprogrammet ASAP (se wiki.fys.dtu.dk). I projekterne skal der skrives små ”scripts” der styrer programmerne, i programmeringssproget Python. Erfaringen viser, at Python er nemt at gå til for studerende, og decideret programmeringserfaring er ikke nødvendigt. Hvis nødvendigt kan supercomputer-klyngen Niflheim bruges til projektet.
Som en del af projektet opnås kendskab til et moderne sprog som Python, og til de vigtigste metoder inden for atomare/molekylære simuleringer.
-
Characterisation of chemical vapor deposited grapheme
Mikkel Damgaard Christensen, s103078
Niels Peder Møller, s103114
Vejleder: Martin Larsen, DTU Nanotech
Resumé:
Vi ønsker at undersøge kvaliteten (elektroniske kvalitet, uniformiteten og mængden af defekter) af grafen produceret af Black Magic (maskine i Danchip der producerer CVD-grafen), da kvaliteten af denne maskine ikke er kendt til fulde. Målingerne består af: 4-punktsprobemålinger, Raman-spektroskopi og THz-målinger. Disse målinger vil vi bl.a. sammenholde med grafen produceret ved den ”klassi- ske” fremstillingsmetode, som ledte til Nobelprisen i 2010; Scotch Tape-method - en metode der er kendt for at danne relativt gode stykker grafen, men en fremstillingsmetode der er umulig at kontrollere i samme grad som CVD.
Målet i fremtiden (uden for dette fagprojekt) vil være at kende CVD-fremstillingsmetoden i så udstrakt grad, at man kan producere større, uniforme stykker af grafen, uden defekter og gode elektroniske egenskaber.
For anvendelse i samfundet, vil det i fremtiden sandsynligvis være muligt at benytte grafen i integrerede kredsløb grundet dets gode elektriske ledningsevne - og dermed øge computeres hastighed betragteligt. Det vil desuden kunne benyttes til ultratynde touchscreens til smartphones og lignende.
-
Ultrasensitive planar Hall effect bridge magnetic field sensors
Ulf Aslak Jensen, s103072
Andreas Winther Rousing, s103123
Vejledere: Mikkel Fougt Hansen, Frederik Westergaard Østerberg, DTU Nanotech
Resumé:
Projektet drejer sig om fabrikation og karakterisering af såkaldte 'Ultrasensitive planar Hall effect bridge magnetic field sensors'. Der fabrikeres i alt ni wafers i DanChip's rentrum, hver indeholdende en stor mængde sensorer, som der laves støj/signal karakteristik på. Efter vores arbejde med sensorerne er færdiggjort, sendes de til en forskningsgruppe i Uppsala, Sverige som vil arbejde videre med dem, hvilket dog ikke når at få plads i vores rapport.
Sensorerne kan, som navnet indikerer, mærke enormt små felter, og kan derfor bruges som biosensorer. Man tænker også at de kan erstatte nogle eksisterende, større, sensorer der i forvejen bruges i rumstationer til navigation.
-
Effekt af vandoxidation ved elektrokatalyse på Rutile-strukturer
Christian Søndergaard Pedersen (s103100)
Morten Kirkegaard (s103082)
Kristian Lundgaard Jensen (s103091)
Vejleder: Jan Rossmeisl og Mohammadreza Karamad, DTU Fysik
Resumé:
Mulighederne ved at benytte metaloxider som elektrode i et batteri er et relativt ubeskrevet emne. Dette projekt har til hensigt at opstille en model for at bestemme effekten af vand ved elektrokatalyse på overflader af forsk. metaloxider, samt at lave simuleringer på baggrund af denne model for to simple metaloxider, TiO2 og RuO2, under anvendelse af Density Functional Theory-beregninger.
-
Raman spektroskopi
s103073 Josefine Holm Nielsen
s101532 Erik Christensen
Vejleder: Karsten Rottwitt, DTU Fotonik
Abstract:
We are doing Raman spectroscopy, which is a process used to determine the identity of an unknown material. The main problem with this type of spectroscopy is eliminating background noice, and fluourescence.
In the rapport we'll describe Raman scattering and fluourescence, using our own experiments as an example. Also we'll be doing several experiments, first we'll look at the raman scattering of different concentrations of ethanol dissolved in water, trying to determine how sensitive our instruments are.
Next up we'll experiment on how the crosssection affects the amount of light gather into the sensor.
Then we'll try to perfect the tecnique to collect raman scattered light, and try to eliminate any fluourescence, by shifting the raman scattered light by using two laser with different wavelengths.
Having uptimized the method, we'll try to use it to take measurements on a few biological samples if it's possible.
Our report will focus on the different problems in collecting raman scattered light, and how to eliminate them, also we might discuss some of the theoritical explinations behind the raman effect.
-
Fiber Raman laser
Ulrick Breinholt Refsager s093008
Rasmus Lyngbye Pedersen s103127
Mathias Christensen s103084
Vejleder: Karsten Rottwitt, DTU Fotonik
Resumé:
Vores projekt går på at bruge Ramanspredning i optiskefibre til at "forlænge" bølgelængden af en laser fra 1550nm til 2000nm, og lave et matlab program, der kan forudsige hvad en bestemt kombination af pumpelaser, spejle, fiber og afstande vil give af output. Matlab programmet vil gøre brug af nummerisk ligningsløsning, og programmet vil blive tilpasset efter forsøgsresultater
-
Low Temperature Wafer Bonding With Polymer Electret
Jonathan McGowan (s103101)
Toke Tobiasen (s103086)
Vejledere: Fei Wang og Ole Hansen, DTU Nanotech
Abstract:
In the creation of MEMS (Micro Electro-Mechanical systems) a strong bonding between substrates is of much importance. Most of the strong bonding techniques use high temperature somewhere in the bonding process, which is troublesome when parts of the MEMS structure are temperature-sensitive. We are therefore studying the bonding strength between Si wafers which have been spincoated with amorphous flouropolymer.