Detail projektu

Smart MEMS/NEMS rezonátory s vrstvami funkčních materiálů využívající lokální a globální nelinearity pro ultracitlivé (bio)senzorické aplikace

Období řešení: 01.01.2021 — 31.12.2023

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Mezinárodní projekty

- plně financující (2021-02-23 - 2023-12-31)

O projektu

Současné pokroky ve vědních oblastech nanotechnologií umožňují navrhnout vícevrstvé soustavy s velmi dobrými funkčními vlastnosti, které lze využít ve fotovoltaice, mikroelektronice, optice nebo pro konstrukci laditelných rezonátorů nebo fyzikálních, chemických a biologických senzorů. Skládají se z několika materiálových vrstev, jako jsou piezoelektrická, fotorezistentní nebo vrstva s tvarovou pamětí. Vzhledem k jejich složité struktuře mohou tyto soustavy vykazovat nelineární chování. Projekt se zaměřuje na problematiku jejich porozumění a to do té míry, aby bylo možné tyto nelineární jevy využít ve prospěch daného senzoru nebo jim naopak předejít. Cílem projektu je teoreticky i experimentálně zkoumat vícevrstvé mikro-/nanorezonátory s různými globálními a lokálními nelinearitami a na základě rozměrově víceúrovňových modelů vyhodnocovat hranice jejich použitelnosti. Výsledky řešení projektu budou významné pro návrh nových zařízení mikro/nano rozměrů a z širšího hlediska přispějí ke zkoumání a pochopení řady problémů v oblasti nelineárních dynamických soustav.

Klíčová slova
Nelineární mechanika;Nanomechanika;Kmitání;Matematické modelování;Tenké filmy;Vrstevnaté rezonátory;Víceúrovňové modelování;Materiály s tvarovou pamětí

Označení

21-12994J

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Ševeček Oldřich, Ing., Ph.D. - hlavní řešitel

Útvary

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky
- příjemce (20.04.2020 - nezadáno)

Výsledky

STACHIV, I.; MACHŮ, Z.; ŠEVEČEK, O.; TUHOVČÁK, O.; KOTOUL, M.; JENG, Y. Resolving measurement of large (similar to GDa) chemical/biomolecule complexes with multimode nanomechanical resonators. Sensors and Actuators B: Chemical, 2022, vol. 353, no. 15, p. 1-9. ISSN: 0925-4005.
Detail

STACHIV, I.; MACHŮ, Z.; ŠEVEČEK, O.; JENG, Y.; LI, W.; KOTOUL, M.; PRÁŠEK, J. Achievable accuracy of resonating nanomechanical systems for mass sensing of larger analytes in GDa range. INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICAL SCIENCES, 2022, vol. 224, no. červen, p. 1-15. ISSN: 0020-7403.
Detail

ŠEVEČEK, O.; SKALKA, P.; VENSKÝ, J.; KOTOUL, M.; PRÁŠEK, J.; STACHIV, I. Increasing Sensitivity of Mass Detection Using Nonlinear Micro/Nano-Mechanical Resonators. In Proceedings of IEEE Sensors 2023. The Seventh IEEE Conference on SENSORS. Vienna, Austria: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2023. ISBN: 979-8-3503-0387-2. ISSN: 1930-0395.
Detail

VENSKÝ, J.; ŠEVEČEK, O.; SKALKA, P.; STACHIV, I.; KOTOUL, M. Novel approach for mass sensing using non-linear micromechanical resonators. 24th International Scientific Conference APPLIED MECHANICS 2023 Book of Abstracts. Bratislava, Slovakia: SPEKTRUM STU, Slovak university of Technology, 2023. ISBN: 978-80-227-5294-7.
Detail

VENSKÝ, J.; ŠEVEČEK, O.; SKALKA, P.; KOTOUL, M.; STACHIV, I. Mass sensing using micromechanical resonators operating in nonlinear regime. In 2022 20th International Conference on Mechatronics - Mechatronika (ME). Pilsen, Czech Republic: IEEE, 2022. ISBN: 978-1-6654-1040-3.
Detail