Αρχιμήδης ΙΙΙ

ΤΕΙ Κρητης

Font Size

SCREEN

Cpanel

Υποέργο 19: Καινοτόμος οπτοακουστική διάταξη για τον τρισδιάστατο χωροχρονικό μικρο-χαρακτηρισμό σύνθετων υλικών βασισμένη σε υπερβραχείς παλμούς λέιζερ

Υποέργο 19: Καινοτόμος οπτοακουστική διάταξη για τον τρισδιάστατο χωροχρονικό μικρο-χαρακτηρισμό σύνθετων υλικών βασισμένη σε υπερβραχείς παλμούς λέιζερ

INNOVATIVE OPTOACOUSTIC DEVICE FOR 3D SPATIOTEMPORAL MICRO-CHARACTERIZATION OF COMPOSITE MATERIALS BASED ON ULTRAFAST LASER PULSES

Περίληψη:

Η ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας των υλικών τα τελευταία χρόνια οδήγησε στην κατασκευή νανοδομημένων υλικών για εφαρμογές υψηλής τεχνολογίας. Ταυτόχρονα, αυξήθηκαν σε σημαντικό βαθμό οι ανάγκες χαρακτηρισμού των υλικών αυτών τόσο σε μικροσκοπικό όσο και σε νανοσκοπικό επίπεδο.
Η προτεινόμενη έρευνα αποσκοπεί στην ανάπτυξη καινοτόμου διάταξης για την υψηλής διακριτικής ικανότητας χωρική και χρονική απεικόνιση υψίσυχνων ακουστικών κυμάτων σε επιφάνειες υλικών και την επίδειξη εφαρμογών της για το χαρακτηρισμό των υλικών αυτών σε μικρο- και σε νανοσκοπικό επίπεδο.
Η τρισδιάστατη απεικόνιση αυτών των υψίσυχνων ακουστικών κυμάτων θα υλοποιηθεί με τη χρήση πολύ μικρής διάρκειας παλμών λέιζερ τελευταίας τεχνολογίας.
Οι προτεινόμενες δράσεις (πακέτα εργασίας) είναι:
α) Σχεδιασμός και ανάπτυξη της καινοτόμου διάταξης,
β) Αξιολόγηση της διάταξης μέσω του χαρακτηρισμού απλών υλικών,
γ) Καινοτόμες εφαρμογές της διάταξης για το χαρακτηρισμό σύνθετων υλικών, και
δ) Διερευνητικές μελέτες για την χρήση της διάταξης στο χαρακτηρισμό σύνθετων υλικών, στα οποία έχουν δημιουργηθεί τεχνητές δυναμικές αλλαγές των ελαστικών και δομικών τους ιδιοτήτων.
Η ανάπτυξη μιας τέτοιας διάταξης έρχεται να πληρώσει ένα σημαντικό κενό στον μη-καταστρεπτικό έλεγχο μιας ολόκληρης κλάσης προηγμένων τεχνολογικά υλικών. Η διάδοση υψίσυχνων ακουστικών κυμάτων μέσα στα υλικά θα επιτρέψει τον χαρακτηρισμό της εσωτερικής δομής νανοϋλικών αλλά και υλικών που έχουν υποστεί παροδικές αλλαγές των φυσικών τους ιδιοτήτων μέσω παλμών λέιζερ χωρίς τη χρήση ακτίνων-Χ.
Σημαντικά νέα αποτελέσματα θα επιτρέψουν τη μελέτη τέτοιων παροδικά προδιαμορφωμένων υλικών, τα οποία θα έχουν δυναμικές αλλαγές στις ελαστικές τους ιδιότητες λόγω της ακτινοβόλησης με υπερβραχείς παλμούς λέιζερ τελευταίας τεχνολογίας (διαδικασίες που είναι γνωστές στο πεδίο της ατομικής φυσικής ως coherent control).
Τέτοια υλικά μπορούν να βρουν καινοτόμες εφαρμογές ως μέσα ακουστικής διάδοσης κυμάτων, συστημάτων ακουστικού συντονισμού, κατευθυντική εκπομπή ηχητικών σημάτων, ηχητική μόνωση και προστασία, συστημάτων ακουστικής ολογραφίας, συστημάτων SASER, καθώς και σε βιοϊατρικές εφαρμογές υπερήχων υπερυψηλής ανάλυσης.

Σκοπός

Η προτεινόμενη έρευνα αποσκοπεί στην ανάπτυξη καινοτόμου διάταξης υψίσυχνων ακουστικών κυμάτων για τον χαρακτηρισμό υλικών, ένα πεδίο έρευνας που διεθνώς είναι στην αιχμή της τεχνολογίας. Διατάξεις τρισδιάστατης χωροχρονικής απεικόνισης στατικών αλλά και δυναμικών ιδιοτήτων απλών και σύνθετων υλικών είναι σήμερα στην κορυφή των απαιτήσεων της τεχνολογικής έρευνας αλλά και της βιομηχανικής παραγωγής με καινοτομικές εφαρμογές σε ποικίλους τομείς, όπως σε εφαρμογές χαρακτηρισμού υλικών και ηλεκτρονικών δομών με εφαρμογές στη μικρομηχανική και στην ηλεκτρονική και οπτοηλεκτρονική τεχνολογία.

Στόχοι

Βασικός στόχος της πράξης είναι η δημιουργία ερευνητικής ομάδας για την ανάπτυξη οπτοακουστικών συστημάτων χωροχρονικής απεικόνισης υπερήχων με εφαρμογές στο χαρακτηρισμό υλικών. Έτσι, θα δημιουργηθεί η κρίσιμη μάζα Ελλήνων ερευνητών στους επιστημονικούς τομείς της παρούσας πρότασης, σε περιφερειακές περιοχές της εθνικής επικράτειας, αναμένεται να έχει ποικίλα μεσοπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα οφέλη για αυτές, ενδεικτικά αναφέρονται:

• ενίσχυση των περιφερειακών αυτών περιοχών ως ερευνητικών πόλων και η προβολή των ερευνητικών και τεχνολογικών δυνατοτήτων της περιφέρειας σε διεθνές επίπεδο.
• παροχή δέσμης κινήτρων για την προσέλκυση διεθνούς κύρους, εξειδικευμένου επιστημονικού ανθρώπινου δυναμικού.
• ανάπτυξη διασυνδέσεων μεταξύ έρευνας / τεχνολογίας και των τοπικών κοινωνιών και η ενίσχυση του ρόλου των εμπλεκομένων ΑΕΙ ως ενεργών κυττάρων της τοπικής κοινωνίας.
• ενίσχυση της εξειδίκευσης του υφιστάμενου ανθρώπινου δυναμικού.
• διεύρυνση των γνώσεων και των δυνατοτήτων της σύγχρονης τεχνολογίας στους τομείς που συνθέτουν το γνωστικό αντικείμενο των εμπλεκομένων Ιδρυμάτων, καθώς και η αναβάθμιση του επιπέδου της εκπαίδευσης που αυτά παρέχουν, αλλά και των υποδομών τους μέσω της προσέλκυσης χρηματοδοτήσεων.

Επιστημονικός Υπεύθυνος

Δρ. Παπαδογιάννης Νεκτάριος ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ/CONTACT

Υποέργα Περιβάλλον / Ενέργεια/ Φυσικές Επιστήμες Υποέργο 19: Καινοτόμος οπτοακουστική διάταξη για τον τρισδιάστατο χωροχρονικό μικρο-χαρακτηρισμό σύνθετων υλικών βασισμένη σε υπερβραχείς παλμούς λέιζερ