Magnetic Tuning of the Electrochemical Reactivity through Controlled Surface Orientation of Catalytic Nanowires

Wang, Joseph; Scampicchio, Matteo; Laocharoensuk, Rawiwan; Valentini, Federica; González-García, Olga; Burdick, Jared

doi:10.1021/ja061070u

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“…One type of MR materials are the composites formed by dispersing magnetic filler particles into an elastomer polymeric matrix, referred as magnetorheological elastomers (MRE) [1][2][3]. A simple procedure to obtain MRE materials is curing the filler-elastomer composite in the presence of a uniform magnetic field (H curing ) which induces agglomerations of the filler particles into chain-like structures aligned in the direction of the field [4][5][6][7][8][9][10][11].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Superparamagnetic anisotropic elastomer connectors exhibiting reversible magneto-piezoresistivity

Mietta

Jorge

Pérez

et al. 2013

Sensors and Actuators A: Physical

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An anisotropic magnetorheological composite formed by dispersions of silver-covered magnetite microparticles (Fe3O4@Ag) in polydimethylsiloxane (PDMS) displaying electrical conduction only in one preferred direction is presented. A set-up for applying and detecting electrical conduction through the composite is described and applied to characterize the behavior of the system in on-off commutation cycles. The composite is obtained by loading the polymer with relatively low concentration of fillers (5% w/w of the total weight) and curing it in the presence of a uniform magnetic field. The fillers appear in the final composite as an array of needles, i.e. pseudo-chains of particles aligned in the direction of the magnetic field. Using Fe3O4 nanoparticles (13 nm) it is possible to obtain cured composites in a superparamagnetic state, that is, without magnetic hysteresis at room temperature. Hysteresis is not found in the elastic properties either; in particular, Mullins effects (change of physical properties after the first strain-stress cycle) were not observed. No measurable transversal electrical conduction was detected (transversal resistivity larger than 62 Mohms•cm). Thus, significant electrical conductivity is present only between contact points that are exactly facing each other at both sides of the composites in the direction parallel to the needles. The I-V curves in that direction have ohmic behavior and exhibit both piezoresistance and magnetoresistance, that is, the electrical conductivity in the direction parallel to the pseudochains increases when a pressure (i.e. compressive stress) is applied at constant magnetic field and/or when a magnetic field is applied at constant pressure. The materials do not exhibit magnetoelectric or piezoresistive hysteresis. These characteristics illustrate the high potentiality of these systems in elastic connectors where electrical conduction can be varied by external mechanical or magnetic forces. List of changes following suggestions of the reviewerWe improved the language following all the suggestions of the reviewer, listed here: Table 1 Figure 7 shows the absence of significant transversal conductivity for an elastomeric connector of 2 mm thickness. Measurements were performed using the set-up shown in Figure 1.This result was observed also for samples of 1 and 3 mm thickness, which is consistent with the no variation of the resistivities (  and   ) with the sample thickness". Page 14: another sentence was rephrased: "On the other hand, no measurable current was detected between contacts that do not coincide vertically". 1) A glossary of terms is included asPage 15: "…the desired anisotropic properties, which, in this case, are stabilized by the curing of the PDMS resin".Page 15: "The fillers and the matrix appear contactless after curing."Page 15: another sentence was rephrased: "The absence of hysteresis in the elastic, piezoresistive and magnetoresistive properties can be associated to the lack of relevant adhesion between the inorganic fillers ...

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Superparamagnetic anisotropic elastomer connectors exhibiting reversible magneto-piezoresistivity

Mietta

Jorge

Pérez

et al. 2013

Sensors and Actuators A: Physical

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“…[3] Como qualquer tecnologia em desenvolvimento, a microfluídica parece muito boa para ser verdade: ofececem muitas vantagens e poucas desvantagens (pelo menos em análise química onde está sua principal aplicação). Entretanto, ainda não se tornou amplamente utilizada.…”

Section: Microfluídicaunclassified

“…Assim, as respostas para questões relacionadas ao tempo e circunstâncias necessárias para o desenvolvimento dos sistemas analíticos miniaturizados em uma nova e popular tecnologia são importantes não somente para seu próprio campo, mas também para outras novas tecnologias que vêm lutando para atingir o mesmos objetivos. [3] A microfluídica possui quatro áreas principais correlacionadas que serviram e continuam servindo de impulso para o desenvolvimento de novas tecnologias:…”

Section: Microfluídicaunclassified

“…Os grandes sucessos até agora alcançados no desenvolvimento e aplicação desses microdispositivos, servem de estímulo para a busca de microsistemas ainda mais compactos e versáteis, além de novas aplicações em métodos analíticos químicos e bioquímicos. [3] O segundo impulso à microfluídica teve origem no campo de pesquisa relacionado à biologia molecular. A grande "explosão" da genômica nos anos 1980s, seguida pelo desenvolvimento de áreas relacionadas a biologia molecular, como o sequênciamento de DNA, exigiram métodos analíticos com frequências de processamento de amostras, sensibilidades e resoluções melhores do que os métodos convencionais existentes.…”

Section: Microfluídicaunclassified

“…A microfluídica pode oferecer métodos capazes de superar todas essas espectativas. [3] A terceira força que impulsinou a microfluídica vem dos dispositivos microeletrônicos. A idéia original foi acreditar que a fotolitografia e outras técnicas relacionadas, que já haviam demonstrado eficiência em dispositivos microeletrônicos e em sistemas microeletromecânicos (MEMS), construídos usando materiais derivados do silício, seriam diretamente aplicadas à microfluídica.…”

Section: Microfluídicaunclassified

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Novas tecnologias para fabricação de microsistemas analíticos e detecção eletroquímica

Piccin¹

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São Carlos 2008À DEUS, pela vida. À minha mãe Cleusa e meu pai Carlos pelo amor, apoio incondicional e luta em oferecer a mim e minhas irmãs as oportunidades que não puderam ter. Às minhas irmãs Andreza e Gabriela pelo apoio e carinho em todos os momentos da minha vida. À minha Suelen pelo incentivo, amor e carinho. AGRADECIMENTOS-Ao meu orientador Prof. Dr Emanuel Carrilho. Muito obrigado pela orientação, amizade, incentivo e ter acreditado em meu potencial. Além dos ensinamentos científicos agradeço pelos valiosos exemplos em sabedoria e simplicidade.-Ao Prof. Dr. Joseph Wang pela oportunidade em trabalhar em seu laboratório (Biodesign Institute -Arizona State University), orientação e por ter acreditado em meu potencial. Além dos ensinamentos na área científica, muito obrigado pelos incríveis ensinamentos em administração e liderança.-Ao meu "co-orientador" Prof. Dr. Luiz Henrique Mazo. Muito obrigado pela ajuda, ensinamentos em eletroanalítica e pelos admiráveis exemplos de simplicidade e humanidade.-Ao Prof. Dr. Fernando Mauro Lanças pela oportunidade em trabalhar no CROMA.-Ao meu grande amigo Marcelo Delmar Cantú, pessoa pela qual tenho grande admiração pela dedicação e habilidade organizacional. Posso dizer que aqui no IQSC encontrei uma grande amizade em que tenho bastante orgulho e plena confiança.-Aos meus grandes amigos André Roberto Jacob (cunhado) e Márcio Freitas.-Aos amigos do Grupo de Bioanalítica, Microfabricação e Separações (BioMicS):Ana Paula, Carlos, Célia, Flávia, Gabriela, Jonatan, Juliana, Karina Fraige, Karina Lupetti, Leandro, Marcelo, Maribel, Nilson, Regiane, Renê, Rosilene, Sheila, Valéria e Wendell. Agradeço muito pelos momentos de trabalho, amizade e descontração.-A todos os amigos do Biodesign Institute da Arizona State University. Em especial aos que trabalharam diretamente comigo: Nicolo Dossi (Itália), Rawiwan Laocharoensuk (Tailândia), Jared Burdick (USA) e Ralph Bash (USA, in memorian).-Aos amigos (estudantes e funcionários) do CROMA pelos momentos de trabalho e descontração.-Ao Dr. Salvador Claro Neto pelo trabalho em conjunto no desenvolviemento dos dispositivos em poliuretana.-Agradecimento especial ao amigo Nicolo Dossi. Encontrei nos EUA essa grande pessoa que tive o prazer de trabalhar, sempre tentando me espelhar em seus ensinamentos, simplicidade e caráter.-Aos amigos da minha república: Adriano, Eurico, Haruo e Luis Gustavo (Lafon), pelos momentos de amizade, confraternização, alegria e excelentes churrascos.-Agradecimento especial ao Eurico que simplesmente imprimiu todos os exemplares dessa tese, enquanto eu ainda "lutava" para fazer as últimas formatações.-Ao grande amigo Rodrigo (Escobar) pelos momentos de amizade e alegria em nossa república nos EUA.-Ao Prof. Dr. Orlando Fatibello Filho pelo incentivo, amizade e exemplos de dedicação.-Ao meu amigo Luiz Antônio Ramos, técnico do IQSC / USP.-Aos pesquisadores do LMF / LNLS Ângelo Gobbi e Maria Helena pelo apoio no desenvolvimento de parte desse trabalho.-A todos os funcionários do IQSC / USP. Em especial à Andréia...

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Inorganic Nanotubes and Nanowires

Rao

Vivekchand

Govindaraj

2010

Low‐Dimensional Solids

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Superparamagnetic anisotropic elastomer connectors exhibiting reversible magneto-piezoresistivity

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