Laser synthesized gold nanoparticles for high sensitive strain gauges

Son zamanlarda, nanoparçacık filmlerin elektriksel iletim özellikleri eşsiz kuantum tünelleme etkisi nedeniyle büyük ilgi görmektedir. Kuantum bariyer yüksekliğine ve genişliğine oldukça bağlı olan kuantum tünelleme etkisi, sensör uygulamaları için çok cazip. Altın nanoparçacık (Au - NP) filmlere dayalı dirençli gerilme ölçer, yüksek hassasiyetli davranış göstermiştir. Bu gerilme ölçer, boyutu nedeniyle minyatür uygulamalar için uygundur. Buna ek olarak, bu tür nanoparçacık filmler, aynı zamanda, basınç ve buhar sensörleri gibi çeşitli uygulamalar için de kullanılabilir. Lazerle oluşturulan Au-NP'ların temiz yüzeylere sahip olmasından dolayı yüksek tünel bozunma özelliğine sahiptir. Bundan dolayı yüksek duyarlı sensör uygulamaları için gelecek vaat etmektedir. Bizim çalışmamızda, Au- NP'lar doğrudan nanosaniye lazer ablasyon yöntemi ile su içinde sentezlenmiştir. Au-NP'lerin temiz yüzeyleri, boyutları ve kümeleri, yüksek hassasiyet gerginlik sensörü için avantajlar sunmaktadır. Pratik damlatma yöntemi kullanılarak Au- NP filmler PDMS esnek alt-tabaka üzerinde hazırlanmıştır. Yüksek ölçü faktörünü elde etmek için, filmler üzerindeki nanoparçacıkların konsantrasyonunu araştırdık. Lazer ile oluşturulan Au-NP filmlere %0.22'den fazla gerginlik uygulandığında g faktörünün ~ 300; daha düşük gerginlikler uygulandığında ise g faktörünün ~ 80 olduğu gösterdik. Au-NP'lara dayalı gerginlik ölçen sensörler, rapor edilen hassasiyetlerle karşılaştırılabilir. Uzun çalışma süreleri için mekanik karakterizasyonlar bu gerginlik ölçen sensörlerin uzun vadeli kararlılığını göstermektedir. Biz düşük ve yüksek gerilme rejimlerinde filmlerin iletkenliğini açıklayan çeşitli modeller sunduk. Bildiğimiz kadarıyla, lazerle üretilen Au?NP filmlerin elektriksel iletimi bu güne kadar çalışılmamıştır ve bu filmlerin yüksek gerginlik faktörüne sahip olduğunu gösteren ilk çalışmadır. Au-NP filmler sensörlerde umut verici uygulamalara yol açabilir. Anahtar Kelimeler: Lazer ablasyon, altın nanoparçacıklar, altın nanoparçacık filmler, kuantum tünelleme etkisi, gerilme ölçer, nanoparçacık gerinim ölçer