Смоделировать условия роста идеального кристалла в термостатируемом реакторе, управляемом микроконтроллером Genuino 101
"1) рассмотреть основные условия влияющие на рост кристаллов;
2) создать реактор для выращивания кристаллов с применением 3D-печати;
3) написать программу регулировки температуры для микроконтроллера Genuino 101;
4) вырастить кристалл."
Выращивание идеальных кристаллов - важная задача, т. к. их свойства необходимы для создания различных электрических компонентов микро и наноэлектроники. Разобраться какие факторы влияют на рост таких кристаллов и смоделировать систему, в которой они могли быть задействованы мы постарались в нашей летней научной школе. Охватить наибольший круг этих факторов мы смогли лишь с использованием "умной" системы с обратной связью на основе микроконтроллера Genuino 101.
В результате работы собран реактор для исследования различных факторов выращивания кристаллов. Получены 3 типа кристаллов, выращенных в разных условиях. Установлено, что наиболее качественный кристалл получается в условиях микрогравитации (подвешен в растворе), постоянной температуре, котороя ниже чм в остальных двух случаях и отсутствии вибраций. Более детально результаты представлены в презентации (https://cloud.mail.ru/public/G6dQ/7nPFwPdfD) и на видео с выступлением автора работы (https://cloud.mail.ru/public/88Q3/4Li3YBk1S).
Значимость работы заключается в поиске основных факторов, которые влияют на получение идеальных кристаллов, в том числе моделирование невесомости. В ходе работы автор не только получил практические навыки программирования, 3D-проектирования и 3D-печати, но и начал полноценное научное исследование с собранным своими руками оборудованием, которое может быть продолжено
"Для работы использованы инструменты: компьютер,
3D-принтер, стекл. воронка, штатив, пинцет, ножницы, паяльник, ПО (CURA, SolidWorks, Genuino101).
Для работы использованы расходные материалы: пластик для 3д печати: белый ABS, зеленый PLA;
Arduino UNO, датчик температуры и влажности, реле, элемент Пельтье, радиатор, кулер, блок питания, алюминиевый скотч, термопаста, полиэтиленовая пленка, стекл. баночки (5), медный купорос, дист. вода, бумажн. фильтры, человеческий волос."