Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
Search Results
Item A Novel Optimization Approach for Smart Grid Systems with Nano-sized Objects(Sumy State University, 2023) Chiranjivi, M.; Obulesu, D.; Loganathan, G.B.; Kayalvili, S.; Naregalkar, P.; Reddy, Ch.V.K.; William, P.Швидкий технологічний прогрес призвів до прориву в кількох галузях, включаючи інтелектуальну мережу та нанорозмірні об’єкти. За останні роки використання нанооб’єктів у глобальному масштабі різко зросло. Інтеграція різних допоміжних протоколів і технологій, що стосуються зберігання, датчиків, обчислювальної потужності, підключення та інших областей, є перешкодою для ефективного розгортання на основі нанотехнологій. Очікується, що майбутні покоління електромереж будуть значною мірою покладатися на датчики, приводи та перетворювачі для надання послуг моніторингу енергії в реальному часі. Хоча це може сподобатися споживачам, оскільки дає їм можливість керувати та контролювати споживання енергії в режимі реального часу, інтелектуальна мережа може бути найефективнішим варіантом підходу до енергозбереження. У цьому дослідженні представлено вдосконалену оптимізацію сукупності частинок (EGPSO) для оптимізації використання енергії в системах інтелектуальних електромереж на основі нанооб’єктів, які створять розумні будинки. Оцінка архітектури запропонованих протоколів, які будуть використовуватися, роботи системи та проблем, пов’язаних із проектуванням системи, є необхідними кроками перед тим, як запропонований дизайн можна буде використовувати для EGPSO самої системи Smart Grid. Результати дослідження показують, що оцінки запропонованого методу працюють краще, ніж існуючі методи з точки зору точності, енергоспоживання, часу обчислення та ефективності витрат. Декілька технологічних труднощів можуть бути вирішені в майбутніх дослідницьких ідеях щодо використання нанооб’єктів у розумних мережах і знаннях високого рівня.Item Distributed Electromagnetic Radiation Based Renewable Energy Assessment Using Novel Ensembling Approach(Sumy State University, 2023) Kumar, A.; More, C.; Shinde, N.K.; Muralidhar, N.V.; Shrivastava, A.; Reddy, Ch.V.K.; William, P.Використовуючи складний алгоритм машинного навчання (ML), це дослідження розглядає напрямок генерації відновлюваної енергії на основі розподіленого електромагнітного випромінювання та його зв’язок із споживанням традиційних джерел енергії. Для аналізу здійсненності стратегії проектування енергетичної системи може бути використана модель прогнозування відновлюваної енергії з довгостроковим горизонтом. У цій роботі пропонується розширений байєсівський метод (EASNB) для оцінки сталої відновлюваної енергії. Для цього дослідження спочатку збирався набір даних про відновлювані джерела енергії, а потім нормалізовували фактичні дані на етапі попередньої обробки, щоб отримати точну оцінку енергії. Потім відповідні атрибути з попередньо оброблених даних витягувалися за допомогою лінійного дискримінантного аналізу (LDA). Отже, ефективна оцінка стійкої відновлюваної енергії здійснюється за допомогою запропонованого підходу EASNB. Спроможність запропонованого методу вимірюється за значенням R2, MASE, AMRE, показниками точності та порівнюється з існуючими підходами. Результати цього дослідження показують, що коли мова йде про оцінку сталої відновлюваної енергії, наш метод працює краще, ніж ті, які зараз використовуються. Здорове навколишнє середовище є результатом визначення точного та відповідного споживання енергії та сприяння використанню сталої енергії. Майбутні оцінки очікують, що споживання відновлюваної енергії складе приблизно 79,03 ЕДж у 2025 році, а також 55% виробництва енергії в середньому в 2040 році.Item Smart Crack Detection System Using Nanostructured Materials with Integrated Optimization Technology(Sumy State University, 2023) Pabale, A.R.; Kolhe, R.V.; William, P.; Deshpande, N.; Paithankar, D.N.; Yawalkar, P.M.У роботі запропоновано автоматичний метод виявлення внутрішніх тріщин у бетоні за допомогою ультразвукових датчиків з використанням наноструктурованих матеріалів. Датчики можуть ідентифікувати тріщини в конструкціях, які не видно людському оку, надсилаючи SMS-повідомлення користувачу і визначаючи точне розташування тріщин за допомогою розроблених пристроїв GPS і GSM. Ультразвукові датчики можуть бути розміщені всередині бетонних кубів для виявлення внутрішніх тріщин. Авторами запропоновано використання для обробки даних адаптивного алгоритму оптимізації AKHOA, який був включений в нову стратегію, засновану на наноструктурах. Результати експериментів показують, що він перевершує сучасні альтернативи. Дана інтелектуальна система з нанотехнологіями є більш ефективною та може зменшити кількість нещасних випадків, які трапляються під час катастроф, шляхом поширення інформації через смартфон і звуків дзижчання.Item Analysis of Silver Nanoparticles as Carriers of Drug Delivery System(Sumy State University, 2023) Pawar, A.B.; Korde, S.K.; Rakshe, D.S.; William, P.; Jawale, M.A.; Deshpande, N.За останнє десятиліття нанотехнології значно просунулися вперед і знайшли широке застосування в галузях медицини, фармацевтики, мікроелектроніки, аерокосмічної та харчової промисловості. Було досліджено використання носіїв ліків з наночастинок (НЧ), і цей метод пропонує кілька переваг, до яких відносяться контрольоване та цілеспрямоване вивільнення навантажених або пов’язаних ліків, а також покращення біодоступності препарату. Однак вони також мають певні недоліки, такі як їх токсичність in vivo, яка впливає на всі органи, включаючи здорові, і загальна користь від терапії захворювання, яка може бути незначною або обмеженою. Завдяки своїм унікальним фізичним, хімічним і оптичним властивостям НЧ Ag привернули багато уваги в останні роки. Ці наночастинки мають кілька потенційних застосувань, включаючи доставку ліків. Методи, які обходять ці проблеми, є вирішальними, оскільки традиційна хіміотерапія раку має кілька недоліків, включаючи обмежену біодоступність і потребу у високих дозах з побічними ефектами. Дослідження розглядає НЧ Ag як систему доставки ліків для лікування раку. У статті також розглядаються останні розробки у використанні НЧ Ag для доставки протипухлинних ліків та їх вплив на протипухлинну дію. Показано,що наночастинки срібла можуть характеризувати свої фізико-хімічні властивості та визначати наявність будь-якої потенційної токсичності.Item Green Synthesis Methods of Nanostructures for Environmental and Biomedical Applications(Sumy State University, 2023) William, P.; Yawalkar, P.M.; Paithankar, D.N.; Pabale, A.R.; Kolhe, R.V.; Deshpande, N.«Зелений» синтез – це надійний, довготривалий і екологічно чистий процес виробництва різних матеріалів і наночастинок, таких як гібридні матеріали, біоінспіровані наночастинки, матеріали метал/оксид металу тощо. Екологічний синтез розглядається як важливий інструмент для зменшення негативних наслідків, пов’язаних із традиційними методами, процес синтезу наночастинок часто використовується в лабораторіях і на підприємствах. Використовуючи природні екстракти для нанорозмірних частинок металів і оксидів металів, таких як оксид міді (CuO), золото (Au), срібло (Ag) і оксид цинку (ZnO), в роботі викладені основні принципи та методи «зелених» методів синтезу. Крім того, нами розглянута роботу біологічних компонентів і важливих фітохімічних речовин, включаючи відновники та системи розчинників (включно з флавоноїдами, алкалоїдами, терпеноїдами, амідами та альдегідами). Розглянуто питання стосовно стабільності/токсичності наночастинок і відповідних методів інженерії поверхні для гарантування біосумісності. З точки зору антибактеріальної ефективності, каталітичного процесу, усунення барвників і забруднювачів, а також виявлення іонів важких металів, ці синтезовані сполуки потім були розглянуті на предмет їх потенціалу для відновлення навколишнього середовища. Таким чином, очікується, що синтез «зелених» матеріалів і наночастинок з використанням матеріалів і наночастинок, отриманих з біокомпонентів, буде широко використовуватися в екологічних і біомедичних додатках.Item Empirical Analysis of the Emerging Trends in the Photovoltaic Technologies of Condensed Matter Physics(Sumy State University, 2023) Deshpande, N.; Sharma, S.K.; William, P.; Pawar, A.B.У роботі проведені дослідження поточних розробок в темі, яка розвивається на перетині неорганічного і органічного матеріалознавства. Неорганічні та органічні структурні компоненти співіснують у кристалічних системах, які утворюють гібридні неорганічні та органічні каркасні матеріали. Перевага пористих гібридних каркасів повязана з можливістю їх широкого використання в каталізі та сенсорах. Дане дослідження в основному зосереджено на магнітних, оптичних, електричних і діелектричних характеристиках, які зазвичай є змістом фізики конденсованого середовища. Значення емпіричних досліджень у розумінні процесів соціального, економічного та технологічного розвитку неможливо переоцінити. В останні роки також спостерігається збільшення осадження тонких плівок гібридних сполук на тверді поверхні для можливого використання в хімії поверхні та фізиці. Показано, що розвиток нових технологій, таких як квантові обчислення та спінтроніка, і розуміння того, як матерія поводиться в екстремальних ситуаціях, демонструють велику різноманітність поведінки в цих областях і відкривають перспективи для наукової спільноти. В роботі проведено короткий огляд деяких характеристик пористих матеріалів з точки зору нанотехнології з гібридним підходом. Галузь гібридних технологій має гостру потребу в теорії та моделюванні.Item Investigation of Novel Processes in the Physics of Condensed Matter: Recent Advances and Applications(Sumy State University, 2023) William, P.; Chhabra, G.S.; Choubey, A.; Choubey, S.; Yuvaraj, S.В даній роботі розглянуті результати досліджень інноваційних методів фізики конденсованого стану, а також інновації та сучасні сценарії магнітометрії N2-V. Ядра з вакансіями азоту (N2-V) в алмазі включені в метод магнітометрії N2-V, який дозволяє проводити високочутливі та точні вимірювання магнітних полів (B). Особливий акцент на трьох групах матеріалів, таких як феромагнітні метали/антиферомагнітні метали, надпровідні матеріали та метали/напівпровідники. У цьому дослідженні ми підкреслюємо стрімко зростаючий інтерес до використання магнітометрії N2-V для дослідження фізики конденсованих речовин. Поведінку конкретних магнітних доменів, доменних бар’єрів та інших нанорозмірних структур можна вивчати за допомогою високої чутливості та просторової роздільної здатності магнітометрії N2-V, додатково досліджується її використання в різних галузях, включаючи біологію та матеріалознавство. Майбутнє застосування магнітометрії N2-V у вивченні інноваційних процесів фізики конденсованого стану надає багато можливостей, включаючи формування нових алмазних матеріалів та інтеграцію даного методу з іншими.Item Investigation of the Electronic and Optical Properties of Nanostructured Glasses and Composites(Sumy State University, 2023) William, P.; Jawale, M.A.; Pawar, A.B.; Korde, S.K.; Rakshe, D.S.; Deshpande, N.Завдяки технічним потребам в розвиненому суспільстві зростає потреба у створенні нових матеріалів і технологій. Наноматеріали є одними з нових матеріалів із унікальними оптичними та електричними характеристиками, що робить їх ідеальними для різноманітних застосувань. Тематика статті зосереджена на останніх розробках у візуальних та електричних характеристиках наноструктурованого (Ns) скла та композитів. Коротко розглянуто процес виготовлення наноструктурованих стекол. Аналіз оптичних елементів показує, що у стеклах Ns спостерігається як пряма, так і непряма заборонена зона, а ступінь наноструктурування зразків впливає на ширину забороненої зони. Порівняно з масовими аналогами, електричні характеристики наноструктурованого скла демонструють покращену електропровідність. Відповідно до опублікованих досліджень, наноструктурування збільшує розсіювання фононних меж, що знижує теплопровідність. При використанні таких матеріалів більше уваги слід приділяти тепловим і термоелектричним характеристикам, яким приділялося мало уваги в контексті наностекол. Дослідження особливостей і створення нових наностекол дозволить розробку технологій для різноманітних наукових і комерційних застосувань через їх структурний склад, розмір зерна, недоліки та інші фактори. Також відмітимо, що виробництво наноскла з добре керованою мікроструктурою вимагає високорозвинених економічних підходів.Item Synthesis and Characterization of Graphene Based Nanomaterials for Energy Applications(Sumy State University, 2023) Rakshe, D.S.; William, P.; Jawale, M.A.; Pawar, A.B.; Korde, S.K.; Deshpande, N.Завдяки унікальним властивостям графен є привабливою м’якою речовиною, яку можна використовувати в різних цілях. Цей огляд зосереджується на двох важливих проблемах, які необхідно вирішити, щоб використовувати властивості наноструктур на основі графену: формування наноструктур на основі графену з різними чітко визначеними структурними варіаціями та наночастинки на основі мікроорганізмів як функціональні наноструктури. Перш ніж можна буде повністю використати відмінні якості наночастинок на основі графену, потрібно вирішити кожну з цих проблем. У цьому критичному аналізі з точки зору хімії та наноматеріалів ми надаємо короткий підсумок останніх значних досягнень у створенні наноматеріалів на основі графену; охоплюємо синтез, характеристику та застосування графенових наноматеріалів у дисциплінах енергетики та реабілітації забруднення навколишнього середовища, включаючи сонячні елементи, літій-іонні батареї, суперконденсатори, а також адсорбцію та деградацію забруднювачів із величезних кількостей водне середовище. У матеріалах дослідження також обговорюються найбільш значущі виклики та можливості.Item Energy Management in Electric Vehicles Using Improved Swarm Optimized Deep Reinforcement Learning Algorithm(Sumy State University, 2023) Jawale, M.A.; Pawar, A.B.; Korde, S.K.; Rakshe, D.S.; William, P.; Deshpande, N.Транспортна система на основі двигуна внутрішнього згоряння створює серйозні проблеми, такі як зростання рівня забруднення атмосфери та виснаження природних ресурсів. Для ефективного розподілу енергії між двигуном і батареєю необхідна складна система управління енергією. Ефективна стратегія розподілу потужності може призвести до кращої економії палива та продуктивності електромобілів (EV). У статті ми пропонуємо метод навчання з підкріпленням з використанням глибокого навчання Q (DQL), який є новим алгоритмом з підкріпленням (IS-DRLA), оптимізованим для групи Improved Swarm, розробленим для контролю управління енергією. Щоб виконати оновлення вагових коефіцієнтів нейронної мережі, цей метод обчислює використання модифікованої версії методу оптимізації роя. Після цього запропонована система IS-DRLA проходить навчання та перевірку з використанням високоточних реалістичних умов водіння, після чого вона порівнюється зі стандартним підходом. Індекси продуктивності, такі як стан заряду (SOC) і функція витрат і втрат палива, аналізуються на ефективність запропонованого методу (IS-DRLA). Відповідно до висновків, нещодавно запропонований IS-DRLA здатний досягати вищого темпу навчання з нижчим загальним споживанням палива.