18480 research outputs found
Sort by
Inscription parameters in bulk polymers
No full textMicroscope images and characterization of femtosecond laser modified bulk polymers for the optimization of inscription of optical structures.The research explores critical laser parameters—including pulse energy and repetition rate, -and their influence on the polymer's refractive index modification, structural integrity, and optical performance. The plane-by-plane FSL inscription technique is employed to achieve high spatial resolution and controlled material modifications. Various polymers, such as PMMA (Polymethyl-methacrylate), PC (Polycarbonate), PSU (Polysulfone), FEP (Fluorinated-Ethylene-Propylene), were selected for their suitability in biomedical and specifically for implantation in the brain and spinal cord within the Move2Treat's context
Robotics in Education
No full textThis work examines the role of educational robotics towards teaching
high-school children basic automatic control concepts including feedback, the
structure and the differences between open- and closed-loop control systems, the
basic elements of a closed-loop system, the effect of external disturbances, the
tracking error, as well as practical issues concerning control hardware implemen
tation. The ideas are exemplified with hands-on exercises and experiences from
a STEM summer school based on educational robotics
Μοντελοποίηση και ανάλυση του συστήματος ηλεκτρικής ενέργειας χαμηλής αδράνειας της Κύπρου και προτεινόμενες λύσεις μέσω μπαταριών Grid Forming με τη χρήση του λογισμικού STEPSS
No full textLow-inertia systems represent a significant issue today, as they are a widely discussed topic. In the context of electric power systems, inertia refers to the kinetic energy stored in the rotating parts of synchronous machines. More specifically, low-inertia systems are those that, over time, move away from traditional methods of energy generation and shift mainly toward renewable energy sources (RES). Due to climate change, most countries have set a goal to transition to greener practices in the coming years, aiming to minimize the use of conventional machines, which until now have been harmful to the environment. However, this transition presents challenges that must be carefully considered. Inertia plays an important role in the system, as it can serve as a backup option in case of a disturbance. On the other hand, RES connected to the grid via power electronics have relatively low levels of inertia, meaning they cannot provide the system with the necessary stability and reliability. Particularly in Cyprus, a country known for its abundance of sun and wind, the aim is for RES to become the primary source of electricity generation. However, this poses a major problem, as these energy sources lead to the disconnection of conventional generators from the system, which are the ones that provide the necessary inertia to the grid. This paper will address the issue of low inertia in future power generation systems and focus on possible solutions to the problem both globally and more specifically in Cyprus. A literature review will follow, based on various studies that present and discuss some of the proposed solutions to address this challenge. Additionally, data for Cyprus’s dynamic power system will be obtained from DigSILENT PowerFactory, and the Cypriot system will be modeled in the STEPSS software. The system’s dynamic behavior will be analyzed, Grid Forming technologies will be integrated into the Cypriot grid, and various simulations will be performed and compared across different scenarios using different approaches, with the goal of identifying the most effective solution for managing the issue of low inertia.Τα συστήματα χαμηλής αδράνειας αποτελούν ένα σημαντικό πρόβλημα στις μέρες μας, καθώς είναι ένα πολυσυζητημένο θέμα. Με τον όρο αδράνεια στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, αναφερόμαστε στην κινητική ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στα περιστρεφόμενα μέρη των σύγχρονων μηχανών. Πιο συγκεκριμένα, συστήματα χαμηλής αδράνειας ονομάζονται αυτά τα οποία με το καιρό απομακρύνονται από τους παραδοσιακούς τρόπους παραγωγής ενέργειας και στρέφονται κυρίως στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ). Έτσι λοιπόν, λόγω της κλιματικής αλλαγής, οι περισσότερες χώρες έβαλαν στόχο μέσα στα επόμενα χρόνια να κινηθούν πιο “πράσινα” και να χρησιμοποιούν όσο το λιγότερο δυνατό σύγχρονες μηχανές, οι οποίες χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα, όπου η χρήση τους είναι βλαβερή προς το περιβάλλον. Το γεγονός αυτό όμως περιέχει προκλήσεις οι οποίες πρέπει να ληφθούν σημαντικά υπόψη. Η αδράνεια αυτή παίζει σημαντικό ρόλο στο σύστημα αφού θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί σαν “back up” επιλογή σε περίπτωση που παρουσιαστεί μια ανωμαλία στο σύστημα. Από την άλλη πλευρά, οι ΑΠΕ οι οποίες συνδέονται στο σύστημα με ηλεκτρονικά ισχύος, έχουν σχετικά χαμηλά ποσοστά αδράνειας με αποτέλεσμα να μην μπορεί να δώσει στο σύστημα την απαραίτητη ασφάλεια και αξιοπιστία. Έτσι, ειδικά στη Κύπρο το οποίο είναι ένα νησί το οποίο φημίζεται για τον ήλιο, όσο και για τον άνεμο, το ζήτημα και ο στόχος είναι οι ΑΠΕ να είναι η κύρια πηγή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό όμως, είναι ένα σημαντικό πρόβλημα αφού αυτές οι πηγές ενέργειες αποσυνδέουν τις σύγχρονες γεννήτριες από το σύστημα, οι οποίες είναι αυτές που δίνουν και την κατάλληλη αδράνεια στο δίκτυο. Στην παρούσα εργασία θα θίξουμε το θέμα όσο αφορά το πρόβλημα της χαμηλής αδράνειας στα μελλοντικά σύστημα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς θα εστιάσουμε σε πιθανούς τρόπους αντιμετώπισης του προβλήματος για ολόκληρο το κόσμο και πιο συγκεκριμένα την Κύπρο. Ακολούθως, θα γίνει βιβλιογραφική ανασκόπηση με βάση διάφορες έρευνες ώστε να αναφερθούν και να συζητηθούν μερικές από τις προτεινόμενες λύσεις που δόθηκαν για την αντιμετώπιση του προβλήματος. Επιπρόσθετα, θα παρθούν τα δεδομένα για το δυναμικό σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας της Κύπρου από το DigSILENT PowerFactory και έπειτα θα μοντελοποιηθεί το Κυπριακό σύστημα στo λογισμικό STEPSS. Θα γίνει η ανάλυση της δυναμικής συμπεριφοράς του συστήματος, θα ενσωματωθούν τεχνολογίες Grid Forming στο Κυπριακό σύστημα και τέλος θα εκτελεστούν και θα συγκριθούν αρκετές προσομοιώσεις για διάφορα σενάρια, με διαφορετικά μέσα, με σκοπό να βρεθεί ο καταλληλότερος τρόπος αντιμετώπισης του προβλήματος της χαμηλής αδράνειας.Complete
Hardware Design and Implementation of Hash Functions with Embedded Scan-Based Techniques
No full textΓια την παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε και υλοποιήθηκε η εφαρμογή μονοπατιών ολίσθησης (Scan paths) στις υλοποιήσεις υλικού, αλγορίθμων κατακερματισμού και ανάμιξης SHA-1 και SHA-256, οι οποίες περιγράφονται από διάφορες επίσημες δημοσιεύσεις και τη NIST (National Institute of Standards and Technology) των Η.Π.Α.
Αρχικά έγινε μελέτη των συγκεκριμένων αλγορίθμων από τις διάφορες δημοσιεύσεις και έγινε ανάλυση των μαθηματικών μοντέλων που περιγράφονται σε αυτές. Στη συνέχεια έγινε υλοποίηση των αλγορίθμων σε γλώσσα προγραμματισμού C++ για επιβεβαίωση της ορθής λειτουργίας του αλγορίθμου. Μετά την ολοκλήρωση των αλγορίθμων σε γλώσσα C++ υλοποιήθηκαν οι αρχιτεκτονικές σχεδιασμών υλικού τεσσάρων σταδίων διασωλήνωσης (pipeline) σε γλώσσα περιγραφής υλικού VHDL (Very High speed integrated circuits hardware Description Language). Για την υλοποίηση χρησιμοποιήθηκε ως δεδομένο ο αριθμός σταδίων διασωλήνωσης, καθώς σκοπός ήταν η μελέτη εφαρμογής των Scan path για αύξηση της ελεγξιμότητας. Ακόμη, έγινε προσομοίωση των δύο σχεδιασμών με τη χρήση του εργαλείου προσομοίωσης Modelsim της εταιρίας Mentor Graphics για εξακρίβωση της ορθής λειτουργίας και χρονισμού. Έπειτα, με την χρήση του εργαλείου Vivado της εταιρίας AMD (Xilinx), έγινε σύνθεση των σχεδιασμών σε υλικό και εφαρμογή σε FPGA. Σημαντική ήταν η συμβολή των διαφόρων οδηγών των εργαλείων, κυρίως του Vivado της εταιρίας AMD που δίνεται στο Παράρτημα Α.
Έχοντας πλέον υλοποιημένους τους δύο αλγορίθμους έγιναν οι απαραίτητες μετατροπές στις μονάδες αποθήκευσης του κυκλώματος (Registers), έτσι ώστε να δημιουργηθούν τα μονοπάτια ολίσθησης, όπως περιγράφονται από διάφορες επίσημες δημοσιεύσεις. Ακολούθως, με τη χρήση των C μοντέλων που προανάφερα, εξάχθηκαν ενδιάμεσα διανύσματα δοκιμής – δηλαδή διανύσματα εισόδων εξόδων για κάθε υπομονάδα του συστήματος – τα οποία χρησιμοποιήθηκαν στις προσομοιώσεις με σκοπό την εξακρίβωση της ορθής λειτουργίας των μονοπατιών ολίσθησης.
Τέλος, στη διπλωματική αυτή εργασία, πραγματοποιήθηκε σύγκριση των αποτελεσμάτων ως προς την επιφάνεια και την ταχύτητα των υλοποιήσεων, με μονοπάτια ολίσθησης και χωρίς αυτά.Complete
Θεωρητικός υπολογισμός της πίεσης ισορροπίας συνύπαρξης συμπυκνωμένης και αέριας φάσης σε προκαθορισμένη θερμοκρασία για εφαρμογή σε συστήματα αέριων αντιδράσεων τεσσάρων στοιχειακών συστατικών με σκοπό τον αυθόρμητο αναγκαστικό ισόχωρο ισόθερμο ομοιογενή σχηματισμό του CZTS
No full textWhile the equilibrium pressure of coexistence between the condensed phase and vapor changes with respect to at constant volume in the Clausius-Clapeyron equation, the vapor undergoes a change of state; thus, for each , the equilibrium pressure of coexistence between vapor and condensed phase varies. As a result, for each , or each equilibrium state of coexistence, the heat capacity of the vapor at constant pressure, ₚ, as a property, also changes since the pressure itself changes.
The value of the heat capacity at constant pressure is defined as (/)ₚ. Therefore, in a given equilibrium state, the heat required to change the temperature of the vapor at constant pressure can be determined by the ₚ of that state. The change in enthalpy, , which arises at constant pressure, equals the heat absorbed by the vapor. This heat can be calculated using ₚ.
The curve described by Kirchhoff’s law, which pertains to the gas phase when examining the enthalpy difference between the gas and the condensed phase that coexist in equilibrium as a function of , considers as a function of , even though is assumed to refer to a change at constant pressure, despite the fact that the pressure varies with . Paradoxically, but demonstrably, based on the physical understanding of the relationships among the terms in the equation defining heat capacity, the change in with respect to remains independent of the magnitude of the pressure at ₚ. This allows the gas-phase curve in Kirchhoff’s law to be defined independently of the pressure for ₚ at each state, while the state of the vapor moves along along the Kirchhoff curve.Ενώ μεταβάλλεται η πίεση ισορροπίας συνύπαρξης συμπυκνωμένης φάσης και ατμού ανά , σε σταθερό όγκο στην εξίσωση Clausius-Clapeyron, ο ατμός διέρχεται μεταβολή της κατάστασης του άρα ανά η πίεση ισορροπίας συνύπαρξης ατμού και συμπυκνωμένης φάσης μεταβάλλεται. Ως εκ τούτου ανά , η εκάστοτε κατάσταση ισορροπίας συνύπαρξης και η θερμοχωρητικότητα του ατμού ως ιδιότητα σε σταθερή πίεση, μεταβάλλονται αφού μεταβάλλεται η πίεση.
Η τιμή της θερμοχωρητικότητας σε σταθερή πίεση ορίζεται ως (). Άρα σε μια δεδομένη κατάσταση ισορροπίας η θερμότητα που απαιτείται για τη μεταβολή της θερμοκρασίας του ατμού σε σταθερή πίεση μπορεί να καθοριστεί από το της κατάστασης. H μεταβολή της ενθαλπίας και όπως αυτή προκύπτει σε σταθερή πίεση ισούται με τη θερμότητα που απορροφά ο ατμός. Η θερμότητα τούτη μπορεί να υπολογιστεί από το .
Η καμπύλη του νόμου του Kirchhoff που αναφέρεται στην αέρια φάση όταν εξετάζεται η διαφορά της ενθαλπίας του αερίου και της συμπυκνωμένης φάσης που συνυπάρχουν σε ισορροπία ανά θεωρεί το ως συνάρτηση του ενώ το θεωρείται ότι αναφέρεται σε μεταβολή σε σταθερή πίεση παρότι η πίεση ανά μεταβάλλεται. Παραδόξως αλλά αποδεδειγμένα, με βάση τη φυσική κατανόηση των συσχετισμών των όρων της εξίσωσης που καθορίζει τη θερμοχωρητικότητα, η μεταβολή του ανά διατελεί ανεξάρτητη του μεγέθους της πίεσης του πράγμα που επιτρέπει στην καμπύλη του αερίου στο νόμο του Kirchhoff να καθορίζεται ανεξάρτητα από τη πίεση του ανά εκάστοτε κατάσταση ενώ η κατάσταση του ατμού κινείται ανά επί της καμπύλης του Kirchhoff.Complete
Φωτοβολταϊκά βασισμένα σε υβριδικό περοβσκίτη
No full textThis thesis focuses on the technology of perovskite photovoltaic cells, aiming to understand
and evaluate the mechanisms that influence their performance.
More specifically, it presents the historical development and chemical structure of perovskite
materials, their properties such as high light absorption and conductivity, and it compares them
with conventional silicon-based technologies in terms of efficiency, stability, toxicity, and
commercial potential. Additionally, the architectural structure
ITO/NiOx/SAM/FaPbI3/PCBM/BCP/Cu is examined in detail, along with the role of each
material in the overall device performance. A central part of the study is the implementation of
additive engineering, through the incorporation of organic and inorganic additives into the
active layer film FaPbI3.
By using Lewis acids and bases, the study aims at passivating defective points, enhancing
crystallinity and morphology, and stabilizing the photoactive α-phase.
Experimental analysis was conducted on films with and without additives, using techniques
such as AFM and J–V characteristic curves. The results demonstrated improved photovoltaic
parameters PCE, Voc, Jsc, FF for the devices containing additives, confirming the initial
hypothesis. The increased surface roughness, due to the presence of larger grains, led to better
charge transport, while the presence of additives effectively prevented device degradation.
In conclusion, the thesis reaches positive outcomes regarding the mitigation of challenges and
the practical applicability of hybrid perovskites, laying a solid foundation for further research
and commercial development.Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στην τεχνολογία των φωτοβολταϊκών κυψελών
Περοβσκίτη με στόχο την κατανόηση και αξιολόγηση των μηχανισμών που επηρεάζουν την
απόδοσή τους. Αναλυτικότερα, αναγράφεται η ιστορική εξέλιξη και χημική δομή των
περοβσκίτικων υλικών, οι ιδιότητές τους όπως η υψηλή απορρόφηση και αγωγιμότητα, όπως
επίσης πραγματοποιείται σύγκριση με τις παραδοσιακές τεχνολογίες πυριτίου ως προς την
απόδοση, τη σταθερότητα, την τοξικότητα και την εμπορική προοπτική. Παράλληλα,
εξετάζεται εκτενώς η αρχιτεκτονική δομή ITO/NiOx/SAM/FaPbI3/PCBM/BCP/Cu και ο
ρόλος κάθε υλικού στην απόδοση της διάταξης. Κεντρικό μέρος της μελέτης αποτελεί η
εφαρμογή της μεθοδολογίας "Αdditive engineering", μέσω της ενσωμάτωσης οργανικών και
ανόργανων πρόσθετων ουσιών στον υμένιο της ενεργούς περιοχής FaPbI3. Με τη χρήση οξέων
και βάσεων κατά Lewis, επιδιώκεται η παθητικοποίηση ελαττωματικών σημείων (passivation
of defective points), η βελτίωση της κρυσταλλικότητας και της μορφολογίας, καθώς και η
ενίσχυση της σταθερότητας της φωτοενεργούς α-φάσης. Πραγματοποιήθηκε πειραματική
ανάλυση υμενίων με και χωρίς πρόσθετες ουσίες, με χρήση τεχνικών όπως AFM και J–V
χαρακτηριστικές καμπύλες. Τα αποτελέσματα κατέδειξαν βελτιωμένα χαρακτηριστικά PCE,
Voc, Jsc, FF για τις συσκευές με πρόσθετα, επιβεβαιώνοντας την αρχική υπόθεση. Η αυξημένη
τραχύτητα ,λόγω μεγαλύτερων κόκκων, οδήγησε σε καλύτερη μεταφορά φορέων, ενώ η
παρουσία των πρόσθετων ουσιών απέτρεψε την υποβάθμιση της συσκευής. Εν κατακλείδι, η
διπλωματική εργασία καταλήγει σε θετικά συμπεράσματα ως προς την αντιμετώπιση των
προκλήσεων αλλά και την εφαρμοσιμότητα των υβριδικών περοβσκίτων, θέτοντας τις βάσεις
για περαιτέρω έρευνα και εμπορική αξιοποίηση.Complete
Modern Data Storage Architectures for Managing Big Data: The Role of Semantically Enrichment Mechanisms in Data Management and Security
No full textΑυτή η διδακτορική διατριβή κινείται στο ευρύτερο πεδίο της Έξυπνης Επεξεργασίας Δεδομένων (Smart Data Processing - SDP) και των Συστημάτων Βαθέων Ενοράσεων (Systems of Deep Insights - SDI), εστιάζοντας στην αποθήκευση και διαχείριση Μεγάλων Δεδομένων (Big Data), αντιμετωπίζοντας σημαντικές προκλήσεις όπως η βελτιστοποίηση της πρόσβασης, της ασφάλειας και της ανάκτησης των δεδομένων. Εξετάζει σύγχρονες προσεγγίσεις για την αποδοτική διαχείριση πηγών δεδομένων, την οργάνωση και αποθήκευσή τους, εξασφαλίζοντας απρόσκοπτη πρόσβαση και ανάκτηση, ενώ ταυτόχρονα διαχειρίζεται ζητήματα που σχετίζονται με την ακεραιότητα των δεδομένων, την ιδιωτικότητα και τον έλεγχο πρόσβασης. Μια βασική συνεισφορά της έρευνας αυτής είναι η ανάπτυξη ενός εννοιολογικά εμπλουτισμένου πλαισίου Data Lake, το οποίο ενισχύει τη δομή, την προσβασιμότητα και τη διακυβέρνηση των δεδομένων μέσω της αξιοποίησης εννοιολογικών προτύπων δεδομένων καθοδηγούμενων από μεταδεδομένα (Semantic Data Blueprints - SDB), υποστηρίζοντας παράλληλα και την εξόρυξη διαδικασιών (process mining). Τα εμπειρικά ευρήματα δείχνουν ότι οι αρχιτεκτονικές Data Mesh υπερτερούν σημαντικά των παραδοσιακών Data Lakes, προσφέροντας αυξημένη επεκτασιμότητα, ευελιξία και ευκινησία στη λήψη αποφάσεων. Η διατριβή αποδεικνύει ότι η μετάβαση από κεντρικοποιημένα Data Lakes σε αποκεντρωμένες, εννοιολογικά εμπλουτισμένες αρχιτεκτονικές Data Mesh επιτρέπει την ενίσχυση της ανακαλυψιμότητας των δεδομένων, της άντλησης πληροφοριών σε πραγματικό χρόνο και της ασφαλούς διαλειτουργικότητας μεταξύ οργανισμών. Η εφαρμογή των παραπάνω εννοιών σε ένα περιβάλλον έξυπνης παραγωγής καταδεικνύει πώς τα Data Mesh που καθοδηγούνται από μεταδεδομένα μπορούν να βελτιώσουν την επιχειρησιακή αποδοτικότητα, την ιχνηλασιμότητα των δεδομένων και να υποστηρίξουν αποκεντρωμένους μηχανισμούς ελέγχου πρόσβασης. Η ενσωμάτωση τεχνολογίας Blockchain και Μη Ανταλλάξιμων Διακριτικών (Non-Fungible Tokens - NFTs) ενισχύει περαιτέρω την ιδιοκτησία, την ακεραιότητα και την ασφαλή διαχείριση πρόσβασης στα Data Lakes και τα Data Meshes. Μέσα από πειραματική αξιολόγηση με τη χρήση πραγματικών βιομηχανικών δεδομένων, η έρευνα αναδεικνύει την αποτελεσματικότητα του προτεινόμενου πλαισίου στη βελτιστοποίηση των ροών δεδομένων, στη μείωση καθυστερήσεων επεξεργασίας και στην ενίσχυση της ασφάλειας. Η παρούσα διατριβή παρέχει πολύτιμες μεθοδολογίες για επιχειρήσεις που επιδιώκουν να αξιοποιήσουν τη δύναμη των Μεγάλων Δεδομένων, προάγοντας ένα πιο έξυπνο, ασφαλές και προσαρμοστικό πρότυπο διαχείρισης δεδομένων.This PhD thesis moves in the broader area of Smart Data Processing (SDP) and Systems of Deep Insights (SDI) and focuses on Big Data storage and management, addressing significant challenges such as optimizing data access, security, and retrieval. It explores current approaches for efficiently managing data sources, their organization, and storage for seamless access and retrieval while addressing challenges related to data integrity, privacy, and access control. A key contribution of this research is the development of a semantically enriched Data Lake framework, which enhances data structuring, accessibility, and governance by leveraging metadata-driven semantic data blueprints (SDB) supporting also process mining. Empirical findings demonstrate that Data Mesh architectures significantly outperform traditional Data Lakes, offering improved scalability, flexibility, and decision-making agility. The thesis demonstrates how transitioning from centralized Data Lakes to decentralized, semantically enriched Data Meshes enables enhanced data discoverability, real-time insights, and secure cross-organizational collaboration. The application of the aforementioned concepts in a smart manufacturing environment showcases how metadata-driven Data Meshes streamline operational efficiency, improve data traceability, and facilitate decentralized access control mechanisms. The integration of Blockchain technology and Non-Fungible Tokens (NFTs) further strengthens data ownership, integrity, and secures access management in Data Lakes and Data Meshes. Through experimental evaluation using real-world industrial data, research conducted highlights the effectiveness of the proposed framework in optimizing data workflows, reducing processing delays and enhancing security. This research provides valuable methodologies for enterprises seeking to harness the power of Big Data, fostering a more intelligent, secure, and adaptive data management paradigm.Dr. Andreas S. Andreou, Professor
Dr. Herodotos Herodotou, Associate Professor
Dr. Willem-Jan van den Heuvel, ProfessorComplete
Paying for sustainable agri-food systems: consumer attitudes towards UK-sourced seafood produced with renewable energy
No full textAuthenticity in Travel Servicescapes: Examining Sense of Place Stimuli in Airports
No full textThis study explores sense of place within airport settings, examining how cultural elements contribute to travelers’ perceptions toward airport image. While existing research predominantly focused on functional aspects of airports, the emotional dimensions of authenticity within traveling servicescapes gained less attention. Addressing this gap, a conceptual framework was designed and tested using sequential mixed methods consisting of a survey with 534 international travelers and a focus group with senior managers of a European airport. Findings from the moderation analysis reveal sense of place stimuli to accentuate the effects of architecture, amenities, and signage toward airport image. Qualitative data delineate the challenges faced by the airport industry in employing sense of place stimuli while posing questions on the effectiveness of its current measurement. We expand discussions on authenticity and provide evidence-based guidelines on the construct's future and how artifacts, artworks, and uniforms, reflecting the country's identity, can enhance travelers’ image evaluations