Micro Nano Technology

This paper aims to evaluate the benefits of using virtual reality and force-feedback to help teaching nanoscale applications. We propose a teaching aid that combines graphic analogies and haptics intended to improve the grasp of non-intuitive nanoscale phenomena for people without prior knowledge of nanophysics. We look specifically at the most important nanophysical phenomenon, namely, the behavior of the probe of an Atomic Force Microscope (AFM) as it approaches a sample. The results from experiments carried out with 45 students indicate that a "magnet-spring" analogy helped beginners to establish the link between the behavior of a probe and its force-distance curve. The addition of haptic feedback increased focus about forces and improved the interpretation of the effect of cantilever stiffness. Haptic feedback and the analogical representation were very much appreciated by the subjects and had an impact on the construction of a mental model. Taken together, our results show a positive influence of using haptic feedback and graphic analogies, especially when students are first exposed to the notions that are in effect at the nanoscale.

Hybrid materials or hybrids incorporating organic and inorganic constituents are emerging as a very potent and promising class of materials due to the diverse but complementary nature of their properties. This complementarity leads to a perfect synergy of properties of the desired materials and products as well as to an extensive range of their application areas. Recently, we have overviewed and classified hybrid materials describing inorganics-in-organics in Part-I (Saveleva, et al., Front. Chem., 2019, 7, 179). Here, we extend that work in Part-II describing organics–on-inorganics, i.e., inorganic materials modified by organic moieties, their structure and functionalities. Inorganic constituents comprise of colloids/nanoparticles and flat surfaces/matrices comprise of metallic (noble metal, metal oxide, metal-organic framework, magnetic nanoparticles, alloy) and non-metallic (minerals, clays, carbons, and ceramics) materials; while organic additives can include molecules (polymers...

Hybrid materials or hybrids incorporating organic and inorganic constituents are emerging as a very potent and promising class of materials due to the diverse but complementary nature of their properties. This complementarity leads to a perfect synergy of properties of the desired materials and products as well as to an extensive range of their application areas. Recently, we have overviewed and classified hybrid materials describing inorganics-in-organics in Part-I (Saveleva, et al., Front. Chem., 2019, 7, 179). Here, we extend that work in Part-II describing organics–on-inorganics, i.e., inorganic materials modified by organic moieties, their structure and functionalities. Inorganic constituents comprise of colloids/nanoparticles and flat surfaces/matrices comprise of metallic (noble metal, metal oxide, metal-organic framework, magnetic nanoparticles, alloy) and non-metallic (minerals, clays, carbons, and ceramics) materials; while organic additives can include molecules (polymers, fluorescence dyes, surfactants), biomolecules (proteins, carbohydtrates, antibodies and nucleic acids) and even higher-level organisms such as cells, bacteria, and microorganisms. Similarly to what was described in Part-I, we look at similar and dissimilar properties of organic-inorganic materials summarizing those bringing complementarity and composition. A broad range of applications of these hybrid materials is also presented whose development is spurred by engaging different scientific research communities.

Катедра Информатика 1 и Катедра Материалознание и технология на материалите 2 , Русенски Университет (РУ) " А.Кънчев " eminev@uni-ruse.bg Резюме: Показана е възможността за изграждане на технологична верига за бързо производство на метални отливки с помощта на стопяеми/изпаряеми модели отPLA Последните се получават с помощта на машина за бързо прототипиране Velleman K8200. Тази технология носи общото име RepRap, като цената на такъв принтер, работещ на принципа на FDM е 10-25 пъти по-ниска, което я прави подходяща за целите на настоящия проект. Направено е изследване на възможността на материала PLA за изгаряне, което показва, че най-подходящата температура на изгаряне e 500 о С, при която се получават количества остатъчни пепели (под 0.8%). Тези количества не се променят съществено при допълнително повишаване на температурата. Данните са получени при време на задържане – 1 час.

Катедра Информатика 1 и Катедра Материалознание и технология на материалите 2 , Русенски Университет " А.Кънчев " eminev@uni-ruse.bg Резюме: Осъществено е свързване и настройване на параметрите и основните компоненти на 3D принтер Vellerman K8200. Усвоен е съпътстващия софтуер. Създадени са пробни образци от различни материали. Изготвени бяха пластмасови модели с помощта на които е извършено калибриране на машината и е изследвано влиянието на отделни параметри върху качеството на изготвяните детайли. Установено е, че принтера има геометрична точност, която зависи преимуществено от дебелината на екструдираната струя и в по-малка степен от свиването на материала, размера на екструдираната струя, която се отлага върху образеца и определя неговата грапавост се равнява средно на d=0.2mm. Най-подходящата за екструдиране температура от гледна точка на качеството на повърхността на изгражданите тела е в интервала 180-190 о С.