V této diplomové práci byla vyvinuta metoda přípravy ohebného maticového prvku 3x3 senzorů par alkoholů a prvotně prozkoumány možnosti jeho využití při detekci alkoholo-vých par. Maticový prvek byl vyroben na materiálové tiskárně za použití inkjetového tisku. Senzory jsou tvořeny stříbrnými (Ag) elektricky vodivými vrstvami a citlivými vrstvami oxidu měďnatého (CuO) na ohebném substrátu (PET folie), které byly natištěny inkousty tvořenými disperzemi nanočástic Ag a CuO. Senzory mají za normálních podmínek velký elektrický odpor, ale při styku s alkoholovými párami dojde k poklesu elektrického odporu senzorů. Když senzory přestanou být ve styku s alkoholovými parami, tak elektrický odpor znovu vzroste. Zkoumány byly odezvy senzorů na metanol, etanol a isopropanol při teplo-tách 25, 30, 35°C a bylo zjištěno, že tyto procesy jsou ve všech případech reverzibilní.
Anotace v angličtině
In this diploma thesis, a method of flexible 3x3 sensor matrix element preparation has been developed and possibilities of its use for alcohol vapours detection studied. The matrix element was manufactured on material printer using ink jet printing. The sensors consist of silver (Ag) electrical conductive layers and sensitive copper(II) oxide (CuO) layers on flex-ible substrate (PET foil), which were printed by inks constituted by dispersions of Ag and CuO nanoparticles. Sensors have high electrical resistance in normal conditions, but their resistence decreases in contact with alcohol vapours. When the sensors are no longer in contact with alcohol vapours their electric resistance increases. The responses of sensors for methanol, ethanol and isopropanol were examined at temperatures of 25, 30, 35 ° C and it was found that the processes are reversible in all cases.
matrix element, sensor, flexible substrate, PET foil, inkjet printing, ink, dispersion, nanoparticle, silver, CuO, alcohol vapours, response, electric resistance.
Rozsah průvodní práce
58
Jazyk
CZ
Anotace
V této diplomové práci byla vyvinuta metoda přípravy ohebného maticového prvku 3x3 senzorů par alkoholů a prvotně prozkoumány možnosti jeho využití při detekci alkoholo-vých par. Maticový prvek byl vyroben na materiálové tiskárně za použití inkjetového tisku. Senzory jsou tvořeny stříbrnými (Ag) elektricky vodivými vrstvami a citlivými vrstvami oxidu měďnatého (CuO) na ohebném substrátu (PET folie), které byly natištěny inkousty tvořenými disperzemi nanočástic Ag a CuO. Senzory mají za normálních podmínek velký elektrický odpor, ale při styku s alkoholovými párami dojde k poklesu elektrického odporu senzorů. Když senzory přestanou být ve styku s alkoholovými parami, tak elektrický odpor znovu vzroste. Zkoumány byly odezvy senzorů na metanol, etanol a isopropanol při teplo-tách 25, 30, 35°C a bylo zjištěno, že tyto procesy jsou ve všech případech reverzibilní.
Anotace v angličtině
In this diploma thesis, a method of flexible 3x3 sensor matrix element preparation has been developed and possibilities of its use for alcohol vapours detection studied. The matrix element was manufactured on material printer using ink jet printing. The sensors consist of silver (Ag) electrical conductive layers and sensitive copper(II) oxide (CuO) layers on flex-ible substrate (PET foil), which were printed by inks constituted by dispersions of Ag and CuO nanoparticles. Sensors have high electrical resistance in normal conditions, but their resistence decreases in contact with alcohol vapours. When the sensors are no longer in contact with alcohol vapours their electric resistance increases. The responses of sensors for methanol, ethanol and isopropanol were examined at temperatures of 25, 30, 35 ° C and it was found that the processes are reversible in all cases.
matrix element, sensor, flexible substrate, PET foil, inkjet printing, ink, dispersion, nanoparticle, silver, CuO, alcohol vapours, response, electric resistance.
Zásady pro vypracování
Anotace: Cílem práce je vytisknout maticový prvek pro senzoriku na ohebný substrát. Tento prvek potom aplikovat v demonstračním zařízení.
Literární rešerše:
1. Co jsou senzory? Jejich základní parametry, jejich vyjádření a měření.
2. Senzory na plyny a páry těkavých látek.
3. Senzory založené na změně vodivosti
4. Plošné senzory, tenké vrstvy
5. Možnosti tisku při jejich přípravě
6. Flexibilní substráty
Praktická část
1. Na základě rešerše výběr materiálového systému a technologie z dostupných možností na UTB, formulace zpřesněných cílů práce.
2. Návrh motivů pro tisk
3. Tisk částí obvodů
4. Nanášení citlivé vrstvy (preferováno tiskem, ale možno i jinými metodami)
5. Finální operace a dokončení laboratorních vzorků maticových senzorů
6. Testování senzorů
7. shrnutí a diskuse výsledků
8. Formulace závěrů
Zásady pro vypracování
Anotace: Cílem práce je vytisknout maticový prvek pro senzoriku na ohebný substrát. Tento prvek potom aplikovat v demonstračním zařízení.
Literární rešerše:
1. Co jsou senzory? Jejich základní parametry, jejich vyjádření a měření.
2. Senzory na plyny a páry těkavých látek.
3. Senzory založené na změně vodivosti
4. Plošné senzory, tenké vrstvy
5. Možnosti tisku při jejich přípravě
6. Flexibilní substráty
Praktická část
1. Na základě rešerše výběr materiálového systému a technologie z dostupných možností na UTB, formulace zpřesněných cílů práce.
2. Návrh motivů pro tisk
3. Tisk částí obvodů
4. Nanášení citlivé vrstvy (preferováno tiskem, ale možno i jinými metodami)
5. Finální operace a dokončení laboratorních vzorků maticových senzorů
6. Testování senzorů
7. shrnutí a diskuse výsledků
8. Formulace závěrů
Seznam doporučené literatury
1. KALANTAR-ZADEH, Kourosh. Sensors: an introductory course. New York: Springer, c2013, xii, 196 s. ISBN 978-1-4614-5051-1.
2. HRUŠKA, František. Senzory: fyzikální principy, úpravy signálů, praktické použití (e-book). 2. rozš. vyd. Ve Zlíně: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2011, [202] s. ISBN 978-80-7454-096-7.
3. LIM, Teik-Cheng. Nanosensors: theory and applications in industry, healthcare and defense. Boca Raton: CRC Press, c2011, xii, 321 s. ISBN 978-1-4398-0736-1.
4. WANG, Binghe a Eric V ANSLYN. Chemosensors: principles, strategies, and applications. Hoboken, N.J.: Wiley, c2011, 1 online zdroj (x, 498 s., [7] s. příl.). ISBN 978-1-118-01958-0.
5. FRADEN, Jacob. Handbook of modern sensors: physics, designs, and applications. 4th ed. New York: Springer, c2010, xv, 663 s. ISBN 978-1-4419-6465-6.
6. MUKHOPADHYAY, Subhas Chandra a Ray Y HUANG. Sensors: advancements in modeling, design issues, fabrication and practical applications. Berlin: Springer, 2008, xx, 424 s. ISBN 978-3-540-69030-6.
Seznam doporučené literatury
1. KALANTAR-ZADEH, Kourosh. Sensors: an introductory course. New York: Springer, c2013, xii, 196 s. ISBN 978-1-4614-5051-1.
2. HRUŠKA, František. Senzory: fyzikální principy, úpravy signálů, praktické použití (e-book). 2. rozš. vyd. Ve Zlíně: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2011, [202] s. ISBN 978-80-7454-096-7.
3. LIM, Teik-Cheng. Nanosensors: theory and applications in industry, healthcare and defense. Boca Raton: CRC Press, c2011, xii, 321 s. ISBN 978-1-4398-0736-1.
4. WANG, Binghe a Eric V ANSLYN. Chemosensors: principles, strategies, and applications. Hoboken, N.J.: Wiley, c2011, 1 online zdroj (x, 498 s., [7] s. příl.). ISBN 978-1-118-01958-0.
5. FRADEN, Jacob. Handbook of modern sensors: physics, designs, and applications. 4th ed. New York: Springer, c2010, xv, 663 s. ISBN 978-1-4419-6465-6.
6. MUKHOPADHYAY, Subhas Chandra a Ray Y HUANG. Sensors: advancements in modeling, design issues, fabrication and practical applications. Berlin: Springer, 2008, xx, 424 s. ISBN 978-3-540-69030-6.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
doc. Stoklasa: Je možné tažným systémem zachytit i rozdíly v koncentraci par alkoholu? Student výstižně odpověděl na otázku.
dr. Beníček: Kolik senzorů bylo vyrobeno,jak se chovaly další senzory, jsou výsledky zprůměrované? Student výstižně odpověděl na otázku.