如今,空气和噪音污染的持续增加已成为一种长期的滋扰,同时也是一个令人担忧的问题。在本期刊中,我们将提供一个系统来测量和监控环境参数,并在空气质量和噪音水平超过安全水平时发出警报。该系统使用必要的传感器来检测大气中的气体以及特定区域的噪音水平,并将其传输到微控制器 NodeMCU。现在,通过 Wi-Fi 凭证连接到 Node MCU 的云平台 Blynk 会获取数据并通过与被视为安全水平的值进行比较来处理数据。当每个空气质量和噪音污染变量超过允许水平时,这个基于云的监控应用程序 Blynk 还会提供一个警报系统。它通过向 Android 设备发送电子邮件或消息来通知用户,甚至可以激活蜂鸣器作为警报。这些数据被连续传输,并被存储以供进一步解释。这种基于云的污染监测系统是最经济、最可靠、最具成本效益的,并且可以增强以应对即将到来的挑战。2021 Elsevier Ltd. 保留所有权利。由第二届国际创新技术和科学会议 (iCITES 2020) 的科学委员会负责选择和同行评审。
大型孔径天线不仅可以为传统的通信服务和雷达提供帮助,还可以实现新的通信,遥感,深空探测和电力传输航天器的新方法。较高的天线孔可保证更高的信号分辨率和信噪比,而其精度则驱动其空间分辨率和灵敏度。在过去,开发高孔径天线是一项技术挑战,受到高刚度和重组件而针对发射限制的部署的限制,但最近在轨道上自主制造和组装方面的进步为直接在太空中直接开发的大型和光线结构的发展打开了大门。但是,如果许多文献中的许多作品都集中在空间中的大型天线制造上,那么[1]中的许多工程挑战,例如表面准确性,航天器稳定性和部署可靠性,仍然对这些技术的实际去风险施加限制。拟议的项目具有提出大型天线的欧洲端到端轨内组装方案的发展,并通过小规模的实验基准表明其关键技术挑战。通过利用团队中可用的技能建模和控制大型柔性结构[2,3]和天线技术[4,5],该项目将重点放在:
拓扑优化图1(a)描绘了TO的物理模型。拓扑设计空间由400×400×100 nm 3的矩形区域定义,这是测量1的较大电磁场模拟区域的一部分。1 µm×1。1 µm×600 nm。在设计空间下方放置了100 nm厚的SIO 2底物。使用具有高斯模式的R -CPL使用几乎薄的透镜(Na 0.25),以垂直角度将其定向到底物表面上。位于底物表面上的梁腰部在底物表面的直径为982 nm。波长为532 nm,距离基板的光源位于420 nm。tio 2被选为设计材料,其折射率为2。51185 + 0。01128 i在设计波长处,通过椭圆测量法对通过原子层沉积制备的118 nm厚的TIO 2膜进行了实验测量。有限差频域法被用作麦克斯韦求解器[17,40]。用4 nm cu-bic网格离散模拟区域,将最外面的五层分配为完美匹配的层,该层吸收了仿真空间内单个对象散射的电磁场。在TO框架内,配偶的介电函数桥接了设计材料E R和周围空气介质(E 0)的值,形成为E R = E 0 +ρ(E M-e 0)。在这里,设计变量ρ是连续的真实标量,范围为0至1。文献[16,40]中记录了TO的更多细节。我们的设计变量的初始值被设置为随机数字,均匀跨越0.5至0.7。我们采用了基于梯度的优化算法将设计值ρ向0或1驱动,其中ρ= 1的分布代表优化的结构。另外,为了鼓励设计变量的二线化,我们使用sigmoid函数实现了一种投影过滤方法。计算是在具有NVIDIA TESLA V100 SXM2(32 GB)的GPU节点上进行的。
摘要:已证明介电纳米孔量可以避免与等离子装置相关的重型光损耗。但是,他们患有较少的共鸣。通过构建介电和金属材料的混合系统,可以保留低损失,同时实现更强的模式约束。在这里,我们使用高折射率多层透射金属二烷核酸WS 2在黄金上剥落,以制造并光学地表征杂交纳米天然基因的基因系统。我们在实验上观察了MIE共振,Fabry- perot模式和表面等离子体 - 果的杂种,从纳米antennas启动到底物。我们测量了杂交MIE-等离激元(MP)模式的实验质量因子,高达二氧化硅上纳米antennans中标准MIE共振的33倍。然后,我们调整纳米antena几何形状,以观察超级腔模式的特征,在实验中进一步增加了Q系数超过260。我们表明,在连续体中,这种准结合的状态是由于MIE共振与Fabry- perot质量模式在高阶Anapole条件附近的强烈耦合而产生的。我们进一步模拟了WS 2纳米antennas在黄金上,中间有5 nm厚的HBN垫片。通过将偶极子放置在该垫片中,我们计算出超过10 7的整体光提取增强,这是由于入射光的强,次波长限制引起的,Purcell因子超过700,并且发射光的高方向性高达50%。因此,我们表明多层TMD可用于实现简单制作的,混合的介电介质 - 现金纳米量纳米局部设备,允许访问高Q,强限制的MP共振,以及在TMD-金差距中发射器的大量增强。关键字:范德华材料,过渡金属二盐元化,纳米素化学,mie-等离激元共振,强耦合,连续体的结合状态,purcell Enhancement
抽象的高折射率介电介电纳米antennas通过辐射通道的设计通过purcell效应强烈修改衰减速率。由于其介电性质,该领域主要是在纳米结构内和间隙内进行的,这很难使用扫描探针技术进行探测。在这里,我们使用单分子荧光寿命成像显微镜(SMFLIM)来绘制介质间隙纳米二二聚体的衰减速率增强,中位定位精度为14 nm。,我们在纳米坦纳(Nanoantenna)的间隙中测量的衰减速率几乎是玻璃基板上的30倍。通过将实验结果与数值模拟进行比较,我们表明,与等离激元纳米ant的情况相反,这种较大的增强本质上是辐射的,因此在量子光学和生物效率等应用中具有巨大的潜力。
广泛的纳米光子应用依赖于极化相关的等离子体共振,这通常需要具有各向异性形状的金属纳米结构。这项工作通过破坏材料介电常数的对称性,证明了极化相关的等离子体共振。研究表明,导电聚合物的分子排列可以产生具有极化相关等离子体频率和相应的平面双曲介电常数区域的材料。这一结果不仅仅是基于各向异性电荷迁移率的预期结果,还意味着电荷载体的有效质量在聚合物排列时也变得各向异性。这一独特特征用于展示圆对称纳米天线,其提供与排列方向平行和垂直的不同等离子体共振。纳米天线可通过聚合物的氧化还原状态进一步调节。重要的是,聚合物排列可以使等离子体波长和共振蓝移几百纳米,形成一种新方法,以实现可见光氧化还原可调导电聚合物纳米天线的最终目标。
应用信息学系,托马斯·巴塔大学(Tomas Bata University)位于兹林,捷克共和国兹林:10.15199/48.2023.01.03目前,纳米antennas代表着未来的巨大潜力,科学界正在为开发这些设备付出很多努力。许多出版物都涉及不同类型的等离激元,介电或混合动力,以及纳米ant的结构,例如偶极子,Yagi-uda等;因此,想法是创建一篇文章,总结了过去五年中使用这些设备的可能性。本文重点介绍了当前研究的天线类型的简要描述,尤其是在科学领域,并列出了纳米antennas的最常见应用。Streszczenie。corecnie nanoantenymająZnacznyPotencjałNaPrzyszłość,społecznośćNaukowawkładaWkładaWieleWieleWyleWyleWyleWosiVowrozwójtych tychurządzeńwiele publikacji dotyczyró目标Typów,Takich Jak Plazmoniczne,Dielektryczne Lub Hybrydowe,Oraz Struktur nanoanten,Takich Jak Dipol,Yagi-uda i inne inne; ZrodziłSięCpomysłStworzeniaartykułuPodsumowującegoMoêmoêmoMmliwościwykorzystania tychurządzedzevenwciąguostatnichpięciuęciuciuciucipiciutla。w artykule skupionosięnazwięzłejCharakterystycecorecnie badanychrodzajów天线,ZwłaszczaWobszarze naukowym,Oraz wymieniononajczęstszeStszeZastosovaniaZastosowania anten nanoAnoanteny。在无线电工程中,天线将电流和磁电流转换为无线电波,相反。[1]微型化的需求导致需要调整天线的尺寸至纳米阶。换句话说,每秒可以在此频段中传输Terabits。(przeglądzastosowańnanoanten)关键字:纳米反纳纳,通信,材料,纳米技术,纳米技术SłowaKluczowe:nanoantenny,zastosovanie nanoanten介绍,如今,天线是无线信息传输技术的必不可少的信息,以及他们的传输技术。但是,这导致了困难,因为纳米 - 安妮纳斯无法像常规天线(其他频率)相同。纳米antennas主要按照THZ的顺序工作,该顺序在通信系统中提供了新的可能性,因为较高的频率可确保更高的速度[2,3,4,5]。另一个优势在于在小型设备中实施的大小和可能性,尤其是在生物医学应用中[6,7,8]。由于尺寸,纳米antennas是很年轻的设备,因此没有悠久的历史。1973年,罗伯特·贝利(Robert L. Bailey)和詹姆斯·C·弗莱彻(James C. Fletcher)获得了电磁波转换器的专利。他们的专利设备非常接近现代的纳米安妮娜设备。在1984年,Alvin M. Marks获得了一种设备的专利,该设备使用了亚微米天线将光直接转化为电力。[9]。纳米annna由三个部分 - 接地平面,光学共振腔和天线制成。天线吸收电磁波,地面平面将光反射回天线,光谐振腔弯曲,并使用接地平面将光集中到天线。[1]。本评论分为四个部分。结论是该论文的贡献。第一部分描述了纳米antennas的类型及其比较,然后概述了纳米antennas的实施的部分。第三部分包含纳米安妮纳斯的申请,其中包括一个摘要表,显示了该应用程序的示例和相关出版物。纳米antennas的类型有几种方法可以分割光学纳米ant剂,例如结构(yagi-uda,偶极),应用(医疗设备)或技术。在本文中选择了最后提到的划分,该文章将天线划分为等离子(金属),介电或金属介电纳米annoantennas。
Akila Udage,Nadarajah Narendran 照明研究中心,伦斯勒理工学院,21 Union St.,特洛伊,纽约州,美国电话:(518) 687-7100;电子邮件:narenn2@rpi.edu;网址:www.lrc.rpi.edu/programs/solidstate
光学纳米天线能够在纳米尺度上压缩光并增强光与物质的相互作用,因此对光子器件和光谱学具有重要意义。其中,由支持声子极化子的极性晶体制成的纳米天线(声子纳米天线)表现出最高的品质因数。这是因为这些材料固有的低光损耗,然而,由于它们的介电性质,阻碍了纳米天线的光谱调谐。在这里,通过近场纳米显微镜监测,在很宽的光谱范围(≈ 35 cm − 1 ,即共振线宽 ≈ 9 cm − 1 )内实现了声子纳米天线中超窄共振的主动和被动调谐。为此,将由六方氮化硼制成的单个纳米天线放置在不同的极性基底上(例如石英和 4H-碳化硅),或用高折射率范德华晶体 (WSe 2 ) 的层覆盖它,以改变其局部环境。重要的是,通过将纳米天线放置在费米能量变化的门控石墨烯单层顶部,可以实现纳米天线极化子共振的主动调谐。这项工作提出了具有超窄共振的可调极化子纳米天线的实现,可用于主动纳米光学和(生物)传感。
纳米结构的应用受到限制,因为事实证明,在制造之后修改其静态属性过于困难。[19] 为了解决这一重大问题并开辟在纳米尺度上动态控制光的途径,研究正转向具有可调特性的动态系统,例如基于相变材料[20–24]、掺杂的金属氧化物纳米晶体[25]和石墨烯[26–28]。受极强的氧化还原可调性的推动[29],我们最近引入了导电聚合物作为动态等离子体的新材料平台。[30] 导电聚合物以前曾被用来调节由金等传统金属制成的纳米结构的等离子体响应。 [31–34] 我们证明了高导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩:硫酸盐)(PEDOT:Sulf)的纳米盘无需任何金属纳米结构即可用作动态等离子体纳米天线,聚合物本身由于其高移动性和大密度的极化子电荷载体(2.6×1021cm-3,由椭圆偏振法测定)而成为等离子体材料。[30] 令人兴奋的是,这些纳米天线可以通过化学调节聚合物的氧化还原状态来完全打开和关闭,这极大地调节了材料的电导率和光学性质。[30] 然而,调节过程基于暴露在气体和液体中,而未来的系统将需要更方便、更快捷的电调节。
