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使用单壁氮化硼纳米管传感的病毒:一个革命性的技术

Ankit Gupta1 Sachin Kumar2,阿Kashyap3
莫拉达巴德理工学院助理教授,莫拉达巴德(U.P.)印度项目。学生,莫拉达巴德理工学院,莫拉达巴德(U.P.)印度项目学生莫拉达巴德理工学院,莫拉达巴德(U.P.)印度
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文摘

氮化硼纳米管的可行性(BNNTs)作为纳米机械谐振器是目前的研究调查。无固定SWBNNT的有限元模型是用于调查SWBNNT作为病毒传感器的适用性。动态分析固定免费SWBNNT进行了不同尺寸的纳米管保持厚度和直径不变。在本文中,我们计算的频移SWBNNT通过不同的共振频率SWBNNT有无病毒原子。调查,更多的是一个频率的改变将纳米管的质量灵敏度。

关键字

问,BNNT巨细胞病毒,可以检测等

介绍

因为他们曾经考虑人们越来越小导致发现[1,2]1991年,碳纳米管(碳纳米管),收到关注的新类纳米材料(3、4)碳化学元素中有独特的地位:它是元素参与(到目前为止)最多的化合物,它是最轻的元素在室温下形成共价键的固体。因此,我们不应感到惊讶如果碳也在纳米技术中扮演着特殊的角色。他们有独特的物理性质。一个管的直径大约一纳米,,可以到几个微米长。相邻的碳原子之间的强化学键导致力学性能非常有用:单个碳纳米管高的杨氏模量和拉伸强度记录,当这些力学性能标准化为密度。
R Chaudhory et al。使用谐振器质量检测的原理是基于谐振器的谐振频率敏感质量,包括self-mass谐振器和附加质量。附加质量的变化对谐振频率的谐振器使转变。灵敏度达到这一水平的前景已激发巨大的努力多年,因为它对应于一个质子的质量(1.67 yg)[5],从而打开可能区分不同化学元素在未来惯性质谱测量。[6]。在分析经典一维射线宏观结构,两种理论通常采用,即欧拉-伯努利和得票率最高梁理论[7]。两种理论采用假定变形后平面部分保持平面。基本区别古典弹性和非局部弹性应力的定义:压力点是应变的函数,在当地的弹性,而在当地弹性压力点是连续函数的压力点。原子之间的非局部弹性,部队和内部长度范围被认为是建筑的本构方程(8 - 9)碳纳米管的广泛应用已经在文献中报道,这些应用程序之一是在生物学[10 - 15],特别是在医疗技术[16]和传感器(17 - 19),大致可分为两类(20日至21日):[22]化学传感器和生物传感器(第23 - 25)

二世。病毒被感知

人类巨细胞病毒是一种巨细胞病毒家族的病毒,进而病毒家族的成员被称为Herpesviridae或疱疹病毒。[26]尽管他们可能是遍布全身的,感染血巨细胞病毒经常与唾液腺。在健康人感染血巨细胞病毒通常被忽视,但可以危及生命的免疫破坏,如感染艾滋病毒的人,器官移植受者,或新出生的婴儿。[27]感染后,有一个血巨细胞病毒长期潜伏在身体的能力。最终,这可能会导致粘液表皮样癌和其他恶性肿瘤可能。[28]家庭Herpesviridae由病毒表现为不同的形态。病毒粒子颗粒包膜~ 200 nm直径。二十面体衣壳包含一个双链线性DNA分子的分子量80 - 150道尔顿
巨细胞病毒主要是一个问题对于某些高危人群,包括:
1-unborn婴儿的母亲在妊娠期间感染巨细胞病毒
两个孩子或成人的免疫系统受到疾病或药物治疗,如器官移植接受者或艾滋病毒感染者。
诊断和治疗:
巨细胞病毒诊断是通过体液样本从受感染的人的喉咙,尿液、血液或其他身体组织或液体。我们将一个病毒,并将其运用到悬臂位置问管通过ansys软件的帮助。血清学测试可以应用于寻找特定的巨细胞病毒感染的抗体。他们的存在可以信号一个活跃的巨细胞病毒感染。特殊的病毒DNA-detecting测试有时也被用来诊断巨细胞病毒感染。
目前,没有特定的治疗可用或推荐为健康的人巨细胞病毒感染。在那些特别脆弱的并发症如刚出生的婴儿,以及器官移植的病人,和人们接受癌症治疗或免疫疾病如艾滋病、一些可以使用抗病毒药物静脉注射。口服抗病毒药物也可能被使用在家里一旦感染控制和患者是稳定的。使用的一些药物包括CMV-immune球蛋白(CMV-IVIG)和抗病毒药物更昔洛韦。提供的保护是有限的,许多对象感染巨细胞病毒感染,尽管疫苗接种。在一个案例中还先天性巨细胞病毒是遇到[29]在肝移植也转移[30]。
三世。基于振动分析的SWBNNT纳米机械谐振器在这我们将使用continumm方法鼓舞人心的从连续介质模型梁和壳配置中使用的碳纳米管(33节)。现在我们将分析方程涉及共振频率的SWBNNT产生的附加质量的帮助下在SWBNNT欧拉伯努利梁理论[34]表示的方程
其中一个是横截面面积E是杨氏模量,我是第二个时刻截面和ρ的密度材料。结合系统的共振频率可以通过考虑BNNT的长度L和附加质量的位置。共振频率方程可以给出
在微地震显示了附加质量和keq显示了等效刚度。在目前研究fixed-free(悬臂)边界条件考虑。在固定的自由边界,质量是附加在自由端。

四、悬臂SWBNNT与附加质量的小费

在这我们将把葡萄糖粒子的尖端SWBNNT将被视为质量,这将引起群众的虚拟力的位置下偏转质量变得团结。等效刚度挠度形状沿长度可以给出
和质量相当于SWBNNT可以给出:

诉问——BNT生物传感器

显著提升维电路电气工程师走进微尺度,其中一个微米等于1000 millimeter-a领域,几乎可以被人类的眼睛。显然任何人在技术领域的重要性,节约空间;更小的产品意味着更好的可移植性,以及节省物理供应。随着技术的进步,建设规模较小的增长和科学的能力是目前进入纳米时代。一纳米等于1000微米。这个领域不再是肉眼可见的。事实上,它是不可能看到任何光学仪器,由于光学波长本身是在纳米尺度。
碳纳米管在纳米技术的基本构建块之一。了解碳纳米管的性质是至关重要的理解使用的可行性提高温度传感器的性能。本文将介绍一些具体的例子CNT-based可以检测测量在研究实验室已经证明[35]。它们具有高导热系数、高电流密度(高于铜),并且比钢强100倍不幸的是用来制造碳纳米管的过程很耗时。这些过程包括电弧放电、激光消融、高压一氧化碳(HiPCO)和化学气相沉积(CVD)。
(Bi0.5Na0.5) TiO3 (BNT)被认为是很有希望的线索之一——自由压电陶瓷由于其相对高铁电和压电特性。进一步加强这些属性,BNT-based坚实的解决方案被广泛调查》。然而,与传统的压电陶瓷压电陶瓷相比,BNT-base坚实的解决方案仍表现出可怜的电气特性和难以取代PZT-based材料实际应用。多晶陶瓷的电特性不仅取决于组成,还组织,其中包括纹理[40]。单晶生长受限于低生产效率高的生产成本和可以避免的同质性的成分。因此,变形陶瓷提供了一个有效的代替单晶,同时保持所需的成分和保护取向相关的属性。模板晶粒生长(TGG)技术已广泛用于制造变形无铅压电陶瓷(第四十一条、第四十二条)。变形压电陶瓷具有更优越的性能而捏造的柜台,部分传统的固态反应(41 - 43)。个人的弹性MW-BNNT仔细研究了热振动的方法。的轴向杨氏模量MW-BNNT用这种方法被发现1.18 TPa,超过其他所有已知的中空纳米结构。 This experimental value is consistent with theoretical calculations performed by tight-binding (TB) methods. However, recent in situ bending test on individual MW-BNNTs under transmission electron microscopy (TEM) demonstrated lower values of 0.5–0.6 TPa [44]

第六,结果和讨论

在有限元模型中,三维模型SWBNNT旨在计算频移。属性,已在考虑弹性模量的SWBNNT 1.22 Tpa,泊松比为0 .35点和使用的质量密度2180 kg / m3 .Dynamic fixed-free分析单硝酸围墙硼纳米管进行了尺寸的变化。不同长度的纳米管定径后显示不同的结果。
表1显示了前五的频率分析方式单硝酸围墙硼纳米管。很明显从无花果E,是可测量的频移的变化,明确从无花果E SWNNT的长度减小,频率变化增加。
表1:悬臂梁共振频率SWBNNT有无附加质量顶端的位置
图F:频移对纳米管的长度

七世。结论

的结果可以得出结论,这种芯片的制造是可能有助于检测艾滋病毒。可以用作纳米机械谐振器SWBNNT悬臂梁。这是通过使用continumm方法并做SWBNNT的有限元分析。质量敏感性的共振频率的变化转变由于SWBNNT长度的变化。结果表明,短纳米管谐振器更敏感。

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