Thermal conductivity of polymers, glasses and ceramics by modulated DSC

Marcus, S.M.; Blaine, Roger L.

doi:10.1016/0040-6031(94)85058-5

Cited by 105 publications

(70 citation statements)

References 3 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…If the two caps were the same size (had the same area coverage), this would no longer be the case ( Supporting Information, Figure 1). We remark that the literature values for the permittivity, density, heat capacity and thermal conductivity for gold, 31,32 titanium nitride, 33,34 polystyrene, 35 and water…”

Section: 17mentioning

confidence: 89%

Exploiting Optical Asymmetry for Controlled Guiding of Particles with Light

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

Abstract:Conventional methods of manipulating particles with light, such as optical tweezers and optical tractor beams, rely on beam-shaping to realize complex electromagnetic field profiles and are thus sensitive to scattering. Here, we show that by introducing tailored optical asymmetry in the particle, we can realize a novel guiding method that is controllable by the frequency of light, without regard to the direction or the shape of the light beam. With detailed stochastic simulations, we demonstrate guiding of a two-faced nanoparticle where the optically induced thermophoretic drift serves as the propulsion mechanism. Exploiting the difference in resonant absorption spectra of the two materials, we create a bidirectional local thermal gradient that is externally switchable. This is advantageous because the frequency of a light beam, unlike its shape or coherence, is preserved even in strongly scattering environments. Since this approach is insensitive to scattering and applicable to many particles at once as well as particles that cannot be optically resolved, it may enable useful applications in biology, microfluidics, in vivo tasks, and colloidal science.Controlling the motion of nano-and microscale particles and objects has been a long-sought goal in science and engineering.1 These functional particles-also referred to as microrobots, microswimmers and nanomotors-carry the potential for a wide range of applications across a variety of disciplines, including biology, medicine, microfluidics, colloidal science and many others.2 Thus far, external control of the position of such particles has been possible by methods that rely on chemical,and temperature 7-9 effects to power the transport on the nano and the microscales. However, many of the proposed schemes fail to meet the conditions for optimal particle guiding, which include controllable and high-speed movement, and biocompatibility as well as the ability to operate in biologically relevant environments. 10Light has also been used to transport and guide wavelength and subwavelength sized particles in schemes that include optical tweezers 11-15 and optical tractor beams. 16,17However, these approaches require focusing and shaping of the light beam and are thus particularly sensitive to scattering. Light-induced thermal effects can exert force on a particle: for example, in a metal-dielectric particle (such as a Janus particle 18 ), the heat generated by the absorption of light in the metal side induces a local temperature difference, resulting in propulsion (thermophoresis) along the axis of the temperature gradient. 7,8,[19][20][21][22][23][24][25][26] Because the thermophoretic drift is based on absorption of light, it is robust † Massachusetts Institute of Technology ‡ University of Zagreb to scattering in the surrounding environment. However, this same feature is also a disadvantage: as the induced drift always points in the same direction, it is difficult to guide (steer) an object to the desired location. Currently, the only way to achieve a level ...

show abstract

Section: 17mentioning

confidence: 89%

Exploiting Optical Asymmetry for Controlled Guiding of Particles with Light

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Differential scanning calorimetry (DSC) methods may also be used, applying an oscillary (Marcus & Blaine, 1994) or step temperature profile (Merzlyakov & Schick, 2001) and analyzing the dynamic response.…”

Section: Methods For Thermal Conductivity Measurementsmentioning

confidence: 99%

Thermal Conductivity of Nanoparticles Filled Polymers

Ebadi‐Dehaghani¹,

Nazempour²

2012

Smart Nanoparticles Technology

View full text Add to dashboard Cite

“…Jest to typowe zastosowanie metody MTDSC, w którym próbka powinna być stosunkowo cienka i umieszczona w zamkniętej komorze pomiarowej. W pracy [9] zaproponowano technikę pomiaru przewodności cieplnej w konfiguracji eksperymentalnej charakterystycznej dla metody MTDSC, wykorzystującej jednak próbkę o większej grubości umieszczoną w komorze otwartej, dzięki czemu modulowana gęstość strumienia ciepła stanowi warunek brzegowy tylko na jednej z powierzchni materiału. Pozwala to na wyznaczenie tzw.…”

Section: Wstępunclassified

“…pozornej pojemności cieplnej, z której obliczyć można wartość współczyn-nika przewodzenia ciepła k znając wyznaczone wcześniej ciepło właściwe, wymiary próbki oraz okres oscylacji. Metoda znajduje zastosowanie głównie w badaniu właściwości izolatorów cieplnych, co potwierdzono opracowanym na podstawie [9] Z punktu widzenia teorii wymiany ciepła pole temperatury występujące w przestrzeni jest skutkiem zjawiska przepływu ciepła, natomiast za jego przyczyny uznać należy warunki brzegowe oraz początkowe, geometrię domeny, a także właściwości cieplne wypełniającej ją substancji. Klasyczne sformuło-wanie problemu wymiany ciepła zwane zagadnieniem prostym obejmuje poszukiwanie skutków zjawiska przy znanych jego przyczynach, a więc obliczenie pola temperatury w całkowicie scharakteryzowanej domenie.…”

Section: Wstępunclassified

Zastosowanie algorytmów inteligencji obliczeniowej do wyznaczania właściwości cieplnych materiałów

Gałek

2016

ZN PRz Mechanika

View full text Add to dashboard Cite

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ 293, Mechanika 88RUTMech, t. XXXIII, z. 88 (1/16), styczeń-marzec 2016, s. 17-35 Rafał GAŁEK 1Zastosowanie algorytmów inteligencji obliczeniowej do wyznaczania właściwości cieplnych materiałów W artykule przedstawiono zasadę pomiaru współczynnika przewodzenia ciepła k oraz dyfuzyjności cieplnej a w stanie periodycznie ustalonym (quasi-ustalonym) z zastosowaniem optymalizacji wykorzystującej algorytm inteligencji obliczeniowej do rozwiązania zagadnienia odwrotnego. Prowadzenie pomiarów w stanie periodycznie ustalonym będącym szczególnym przypadkiem stanu nieustalonego pozwala na uwzględnienie zjawisk akumulacji ciepła, a przy tym umożliwia opis przebiegu czasowego wartości temperatury przy użyciu tylko dwóch wielkości: amplitudy T A i kąta przesunięcia fazowego φ T oscylacji sygnału temperaturowego. Analiza jednowymiarowego przypadku przewodzenia ciepła w tym stanie posłużyła do wyznaczenia zależności pomiędzy T A oraz φT, a szukanymi wartościami właściwości cieplnych materiału k i a. Procedura okazała się odpowiednia do dokładnego odtworzenia wartości przewodności i dyfuzyjności cieplnej w perspektywie nieprzekraczającej 100 generacji działania algorytmu genetycznego przy populacji liczącej 50 osobników. Zaproponowana metoda charakteryzuje się prostą konfiguracją eksperymentalną oraz stosunkowo niską wrażliwością wielkości mierzonych bezpośrednio na błędy systematyczne, jednak dopiero weryfikacja eksperymentalna pozwoli ocenić jej praktyczną przydatność.Słowa kluczowe: pomiary cieplne, przewodność cieplna, dyfuzyjność cieplna, optymalizacja, algorytm genetyczny, stan periodycznie ustalony

show abstract

Thermal conductivity of polymers, glasses and ceramics by modulated DSC

Cited by 105 publications

References 3 publications

Exploiting Optical Asymmetry for Controlled Guiding of Particles with Light

Exploiting Optical Asymmetry for Controlled Guiding of Particles with Light

Thermal Conductivity of Nanoparticles Filled Polymers

Zastosowanie algorytmów inteligencji obliczeniowej do wyznaczania właściwości cieplnych materiałów

Contact Info

Product

Resources

About