Sirvi Autor "Zadin, Vahur" järgi

Nüüd näidatakse 1 - 4 4

Atomistic Study of Surface Effects in Metals
(2018) Vigonski, Simon; Zadin, Vahur; Dyurabekova, Flyura; Aabloo, Alvo
Materjalide kõige väiksemad koostisosad mõjutavad kõige suuremaid esemeid. Euroopa Tuumauuringute keskuses, mis on kuulsaks saanud Higgsi bosoni avastamisega, plaanitakse ehitada uus osakestekiirendi. Praeguse Suure Hadronite Põrguti kõrvale peaks valmima Kompakte Lineaarpõrguti, mille pikkuseks pakutakse välja 50 kilomeetrit. Selle abil saab palju täpsemalt uurida Higgsi bosonit, et paremini aru saada maailma ehitusest. Uus kiirendi tähendab ka uut tehnoloogiat, nimelt osakeste kiirendamiseks kasutatakse ülikõrget elektrivälja. Eksperimentides on aga selgunud, et kiirendi ise ei pea sellisele elektriväljale vastu – tema vasest korpuses tekkivad elektrilised läbilöögid, teiste sõnadega välk. Selle ennetamiseks on vaja paremini tundma õppida vase käitumist kõrge elektrivälja keskkonnas, ja seda kõige väiksemal, atomistlikul, tasandil. Väikese, ainult mõnest aatomist koosneva kõrgendiku tekkimine materjali pinnale võib võimenduda, kuni tulemuseks on massiline aatomite aurustumine ja elektriline läbilöök, mis seiskab kogu suure kiirendi töö. Elektriline läbilöök on liiga kiire ja liiga ekstreemne sündmus, et seda saaks jälgida mikroskoobi abil. Seetõttu võetakse appi arvutisimulatsioonid, kus aatomite liikumist saab vaadata kuitahes täpselt. Doktoritöös on simuleeritud, kuidas materjali pind muudab oma kuju kõrge elektrivälja mõjul ja kuidas ta oma kuju pärast välja kadumist taastab. Selgub, et materjali struktuuri defektid pinna all – dislokatsioonid – aktiveeruvad piisavalt, et liikuda pinnale ja tekitada seal kõrgendikke, mille kohta on teada, et nad soodustavad läbilöögi tekkimist. Kuju taastumine töötab teistsuguse mehhanismi, pinnaenergia vähendamise teel, mida uuriti nanotraatide näitel. Nanotraadid lagunevad piisavalt pika aja jooksul väikesteks tilkadeks, nagu kraanist voolav veejuga. Tilkadeks lagunemine on väga hästi ennustatav ja saadud tulemusi saab laiendada nii kiirendi läbilöögi probleemile kui ka nanotehnoloogiale tervikuna.
Foucault' kardiogrammi tekke uuringud südant sondeerivate pöörisvoolude arvutamise abil
(2008-06-03T10:50:00Z) Zadin, Vahur
Modelling of a Yeast-contained Material
(2020) Nguyen, Thi Bich Phuong; Zadin, Vahur
This work introduces a computational model to study the properties of a novel yeast-contained material. The model considers the catalysis properties of the material in converting glucose to fermentation products, mass transportation in the material, and the material’s mechanical properties. The model provides insights regarding the characteristics and behaviors of the material, putting a stepping-stone for further development in experiments. The study uses three different simulation methods, in particular a simple numerical model, a 2D and a 3D finite element model. The overview of the material, theoretical background, and the simulation methods accompanying the models are discussed in this thesis. The model forms a quantitative prototype to study the catalysis property of the material in glucose fermentation. In estonian: Käesolev bakalaureusetöö keskendub uudse, pärmi sisaldava elusmaterjali, uurimisele arvutisimulatsioonide abil. Töö tulemusena on loodud prototüüpmudel mis võimaldab uurida materjali katalüütilisi omadusi glükoosi fermenteerimisprotsessi käigus. Mudel võtab arvesse materjali massitranspordi piiranguid ja mehaanilisi omadusi ning selles tulenevaid reaktsioone piiravaid faktoreid võimaldades jälgida glükoosi konverteerimisprotsessis fermentatsiooniproduktideks. Mudel võimaldab uurida materjali omadusi ja selle käitumist ning on hüppelaud edasisteks eksperimentaalseteks arendusteks. Uuringus kasutatakse kolme erinevat simulatsioonimeetodid: lihtsustatud numbrilist mudelit, seejärel kahe- ja kolmemõõtmelisi lõplike elementide meetodil baseeruvaid mudeleid. Käesolev väitekiri annab detailse ülevaate uuritud materjalist, kasutatud ja arendatud mudelite teoreetilisest taustast ja rakendatud simulatsioonimeetodtest.
Modelling the 3D-microbattery
(2012-05-08) Zadin, Vahur
Mikroelektroonika areng on paljudes tehnikavaldkondades võimaldanud luua väga väikesemõõdulisi seadmeid, näiteks sensorite, arvutus ja kommunikatsiooniseadmete ning akuga varustatud autonoomseid seadmeid, mis mahuvad umbkaudu 1 mm3 sisse. Selliste seadmete üheks oluliseks komponendiks on sobiv kaasaskantava energiaallikas. Kahjuks on tehnoloogia areng mikroakude vallas jäänud maha elektroonika miniaturiseerimisest – praegu kasutatavad akud on märkimisväärselt suuremad seadme ülejäänud osadest. Selle tühimiku täitmiseks on välja pakutud kolmemõõtmeliste mikroakude kontseptsioon. Sellises akus asendatakse tavapärased plaatelektroodid kolmemõõtmelise struktuuriga elektroodidega, kusjuures tagatakse elektroodide geomeetria teineteisele vastavus. Sedasi on võimalik valmistada mikroaku, kus erinevalt tavaakudest on ühendatud nii suur mahtuvus kui ka suur võimsus. Tavaakus toimub ioonide liikumine aku elektroodide vahel reeglina mööda sirgjoonelisi trajektoore mis muudab sellise aku oma olemuselt ühemõõtmeliseks. Kolmemõõtmeliste elektroodidega akus muutub olukord see-eest, keerulisemaks – ainuüksi kolmemõõtmeliste elektroodide kasutamine nõuab detailseid kolmemõõtmelisi geomeetrilisi mudeleid. Käesolevas doktoritöös on simuleeritud kolmemõõtmelist liitium-ioon akut, kasutades lõplike elementide meetodit. Simulatsioonid on läbi viidud erinevatel kolmemõõtmelistel geomeetriatel. Töö teoreetilises osas on välja töötatud algebralised võrrandid leidmaks statsionaarses seisundis elektrolüüdis elektrivälja ja ülepinget, mis lihtsustab oluliselt aku optimeerimise arvutusi. Kolmemõõtmelise aku vedela elektrolüüdi simulatsioonides uuriti põhilisi ioontranspordi omadusi mis ilmnevad kolmemõõtmeliste geomeetriate kasutamisel. Töö tulemusena selgus, et ioontransport kolmemõõtmelises geomeetrias sõltub oluliselt elektroodide kujust ning juhtivusest. Ühtlaseim voolutiheduse jaotus saavutati kui elektroodidel oli võrdne juhtivus. Voolutiheduse jaotust oli võimalik ühtlustada ka lähendades kolmemõõtmelist geomeetriat kahemõõtmelisele. Tühjakslaadimistsüklite simuleerimisel kolmemõõtmelises geomeetrias selgus, et ainult elektroodide võrdsest juhtivusest ei piisa, et tagada kolmemõõtmelise aku elektroodide optimaalne kasutus. Isegi võrdsete juhtivustega elektroodide puhul ei ole võimalik saavutada elektroodimaterjali ühtlast laadimist või tühjakslaadimist aku elektroodide geomeetriliste iseärasuste tõttu. Arvestades, et positiivse ja negatiivse elektroodi juhtivused ei ole reaalsete materjalide puhul võrdsed, ühtlustati järgnevates arvutustes elektroodide juhtivused, kasutades kolmemõõtmelisi voolukollektoreid, mis olid kaetud elektroodimaterjalidega. Voolutiheduse ühtlustamisele aitas kaasa ka polümeerelektrolüütide kasutamine vedelate asemel. Simulatsioonides selgus, et polümeerelektrolüüdid võimaldavad voolutiheduse jaotust olulisel määral ühtlustada samas, kui vedelad võimaldavad suuremaid voolutugevusi. Osutus, et ühtlane elektroodide tühjakslaadimine on võimalik saavutada kasutades ebaühtlase paksusega elektroodimaterjali kihti aku voolukollektoritel. Optimeerimise tulemus tagas kuni 2 kordset aku võimekuse kasvu võrreldes optimeerimata akuga. Läbi viidud uurimistöö võimaldab paremini mõista elektrokeemilisi protsesse mis leiavad aset kolmemõõtmelises mikroakus. See võimaldab omakorda parendada eksperimentaalseid meetodeid akude valmistamiseks või võtta kasutusele täiesti uusi tehnikaid ning lahendada paljusid praeguseid probleeme (n. sisemised lühised). Elektroodide optimeeritud geomeetria leidmine annab olulisi vihjeid eksperimentaalseteks töödeks ning võimaldab olulisel määral lihtsustada kolmemõõtmeliste elektroodide valmistamist.