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Esperimento 20120227 presso Sincrotrone ELETTRA Trieste, 12 shifts sulla beamline SYRMEP sul tema “X-ray detection properties of organic semiconducting single crystals ”,
No full textVery recently we have shown that organic semiconducting single crystals (OSSCs) can be used as effective direct X-ray detectors [1]. In particular, devices based on solution-grown OSSCs, 4-hydroxycyanobenzene (4HCB) (Figure 1a), have been fabricated and operated in air, under ambient light and at room temperature, at voltages as low as few V, delivering well reproducible performances and a stable linear response to the X-ray dose rate, with notable radiation hardness and resistance to aging. In these experiments a molybdenum tube at 35keV was used as x-rays source; molybdenum has an x-ray spectrum with first a dominant peak at 17.9 keV, a secondary peak at 19.5 keV and a not negligible energy broad tail up to 35keV, due to bremsstrahlung radiation. The modulation of the filament current allows to reach 25mGy/s as minimum dose rate, but this value is too high for most kinds of dosimetric and medical applications.
During this beamtime we carried out a series of experiments taking advantage of the SYRMEP setup characteristics, in particular i) of the possibility of achieving a monochromatic photon energy source, typical of synchrotron radiation, ii)of the beam focused on a an area of few mm2, and iii) of the aluminum filters allowing to modulate dose rates on samples with real time irradiation dose measurement through a ionization chamber. In this way we have been able to investigated the x-ray detection properties of 4HCB single crystals with a monochromatic beam, ranging from 10keV to 20keV, and reducing the dose rate down to 0.6 mGy/s, in order to perform a more complete description and analysis of crystal properties
Esperimento 20145164 presso Sincrotrone ELETTRA Trieste, 10 shifts sulla beamline SYRMEP sul tema “X-ray response of polycrystalline organic films used as ultra-low voltage direct X-ray detectors”,
No full textAchievements: Our aim, during this beamtime at SYRMEP beamline was to deeply investigate the performances of this material as X-ray detector, exploiting thus the possibility to fabricate light-weight and fully bendable detectors operating in air at room temperature. In the devices characterized, TIPS-pentacene based solution was drop cast on gold interdigitated electrodes realized onto two different transparent and flexible plastic substrates, i.e. polyethylene terephthalate (PET) and PET covered with Parylene C, an insulating polymer commonly used as gate dielectric in organic transistors.
We performed a full characterization of a novel organic devices for X-ray sensing applications, based on TIPS-pentacene deposited from solution onto light-weight and flexible plastic substrate. We tested the detector response to three different X-ray energies (10,17,25 keV) and several doses, with different time exposures (5,15,30 and 60s) obtaining sensitivity values up to several hundreds of nC/Gy at very low bias of 0.2 V. We also assess the possibility to use the detector under mechanical strain and give the first demonstration of a 2×2 pixelated matrix detector
MIND: Engineering physiologically and pathologically relevant organ Models for the INvestigation of age related Diseases
No full textIl decremento delle nascite ed il corrispettivo incremento della vita media in Europa ha prodotto un aumento notevole dei costi per la cura e l'assistenza agli anziani, incidendo sulle economie nazionali. Una vita dignitosa e senza sofferenze è diritto di tutti, ma la mancanza di conoscenze sulla progressiva degenerazione a livello sistemico, cellulare e tissutale con l'avanzare dell'età, attualmente non permette di monitorare i processi legati all'invecchiamento. L'invecchiamento è oggetto di ricerca in migliaia di laboratori ed è studiato a livello genetico, biochimico, biologico ed epigenetico e in vivo in modelli animale. La maggior parte dei modelli di invecchiamento a livello cellulare si basa su esperimenti in vitro; i modelli animale sono molteplici e spaziano dai pesci ai primati non umani. L'invecchiamento non è un processo che coinvolge solo la singola cellula, ma è anche associato a cambiamenti del microambiente fisiologico, ad alterazioni del livello di comunicazione fra le cellule e fra tessuti/organi distanti e a problemi di degradazione sistemica, come osteoporosi, disfunzioni cardiovascolari e degenerazioni cognitive. Esiste peraltro un gap nella nostra conoscenza fra i modelli cellulari e animali per quanto riguarda l'invecchiamento sistemico ed extra-cellulare. Il progetto MIND si propone di sopperire all'attuale mancanza di un modello per lo studio delle condizioni fisiologiche connesse all'invecchiamento, sviluppando, attraverso le tecnologie avanzate della bioingegneria, modelli dinamici in vitro, in grado di riprodurre le condizioni fisio-patologiche di un tessuto invecchiato, rispettando al contempo il principio delle 3 R (“Replacement, Refinement, Reduction”) dei test animali. La multidisciplinarietà del consorzio, composto principalmente da bioingegneri, affiancati da clinici, biologi, esperti in aspetti regolatori della sanità, fisici ed ingegneri elettronici, consentirà di integrare le conoscenze, per progettare, modellare, realizzare e caratterizzare nuovi sistemi per lo studio in vitro dell'invecchiamento e dei processi di degradazione legati all'età, con particolare riferimento a 4 tipi di tessuto: cardiaco, osseo, epiteliale e neurale. Nel dettaglio, saranno progettati scaffold biomimetici in grado di riprodurre le caratteristiche morfologiche, biochimiche e meccaniche della matrice extracellulare cardiaca ed ossea, a due diversi livelli di invecchiamento (tessuto giovane ed invecchiato), che saranno rispettivamente popolati con cellule cardiache ed ossee e coltivati in bioreattori tessuto-specifici, appositamente progettati. Per la realizzazione di un modello in vitro per l'invecchiamento cerebrale, reti neuronali corticali saranno accoppiate a matrici di microelettrodi standard e ad alta densità o, in alternativa, a transistor organici ad effetto di campo, per l'elettrofisiologia e la registrazione dell'attività metabolica. I sistemi verranno integrati in bioreattori a membrana per l'ottenimento di un modello di barriera ematoencefalica accoppiato ad un modello del sistema nervoso centrale. Il modello dinamico di barriera epiteliale utilizzerà membrane semipermeabili attuate per simulare il movimento peristaltico. Cellule epiteliali intestinali saranno seminate sulle membrane costituite da attuatori elastomerici dielettrici, dopo averne ottimizzato la biocompatibilità, integrato elettrodi con geometrie particolari edapplicato specifici profili di tensione per permettere di variare la cedevolezza e imporre movimenti ritmici. Inoltre, verranno progettati e sviluppati bioreattori con apposite camere per alloggiare le membrane.
Le sperimentazioni saranno guidate da opportuni modelli in silico cellulari genico-metabolici, da modelli di fluidodinamica computazionale e da modelli meccanici. I tessuti modello sviluppati nel progetto saranno caratterizzati tramite analisi istologica, meccanica ed eventuali misure elettrofisiologiche e opportunamente validati.Essi permetteranno di valutare la suscettibilità dei tessuti senescenti a danni ossidativi, condizioni ipossiche, presenza di citochine pro-infiammatorie e di nanoparticelle.
In conclusione, il progetto rappresenta un primo passo verso l'obiettivo a lungo termine di disporre di modelli biomimetici di tessuti, per lo studio di condizioni
patologiche e lo sviluppo di strategie di cura, riducendo la sperimentazione animale e clinica ed i tempi e i costi associati. Gli obiettivi saranno raggiunti tramite lo sforzo complessivo di circa 600 mesi-persona (personale strutturato,docente e tecnico, assegnisti di ricerca e dottorandi) di 11 unità di ricerca nazionali. Le risorse sono state assegnate tenendo in considerazione l'impegno dei singoli partner per il raggiungimento dei risultati e il loro ruolo, con
particolare riferimento al coordinamento di WP o dell'intero progetto (quest'ultimo a carico delle unità POLITO e UNIPI) e anche alla collaborazione a costo zero delle numerose unità internazionali coinvolte
Organic semiconducting single crystals as novel room temperature, low cost solid-state direct X-ray detectors
No full textCONTENTS
11.1 Introduction................................................................................................... 243
11.2 Organic Semiconducting Single-Crystal Growth..........................................246
11.3 Organic Semiconducting Single-Crystal Properties.....................................249
11.4 X-Ray Electrical Photoresponse.................................................................... 252
11.5 Conclusions and Outlook............................................................................... 255
Acknowledgments...................................................................................................256
References...............................................................................................................25
DIRECT DETECTORS FOR IONIZING RADIATIONS, AND METHODS FOR PRODUCING SUCH DETECTORS
No full textThe present invention relates to organic semiconductors to be used as intrinsic, direct detectors for ionizing radiations, such as X and gamma rays, neutrons, and charged particles (alpha rays, electrons, positrons, and the like), and to a method for manufacturing such intrinsic, direct detectors for ionizing radiations. The invention further relates to instruments or
complex devices provided With a detector based on, or somehow incorporating, the above detectors
Direct detectors for ionizing radiations, and methods for producing such detectors
No full textThe present invention relates to organic semiconductors to be used as intrinsic, direct detectors for ionizing radiations, such as X and gamma rays, neutrons, and charged particles (alpha rays, electrons, positrons, and the like), and to a method for manufacturing such intrinsic, direct detectors for ionizing radiations. The invention further relates to instruments or complex devices provided with a detector based on,or somehow incorporating, the above detectors
Organic semiconducting single crystals as novel room temperature, low cost solid-state direct X-ray detectors
No full textCONTENTS
11.1 Introduction................................................................................................... 243
11.2 Organic Semiconducting Single-Crystal Growth..........................................246
11.3 Organic Semiconducting Single-Crystal Properties.....................................249
11.4 X-Ray Electrical Photoresponse.................................................................... 252
11.5 Conclusions and Outlook............................................................................... 255
Acknowledgments...................................................................................................256
References...............................................................................................................25
Transistor elettrochimico organico a base di polimero conduttore e nanoparticelle di alogenuro di Ag, AgX (X = Cl, I, Br) come sensore chimico
No full textL’invenzione si riferisce a un nuovo materiale che permette di realizzare un sensore elettrochimico a due terminali che mantiene le capacità di trasduzione e di amplificazione di un transistor a tre terminali. Il materiale può essere progettato in modo da essere sensibile a diversi anioni quali ad esempio cloruri, bromuri, ioduri, e solfuri presenti nel liquido sotto test. Questi materiali innovativi possono essere stampati su vari substrati quali vetro, plastica e tessuto aprendo le porte a nuove tipologie di sensori non realizzabili con le tecnologie tradizionali, ad esempio completamente implementati all’interno di un tessuto o capo di abbigliamento
CONDUCTIVE FIBER MATERIALS
No full textThe present invention relates to a fiber material, in particular a textile which is conductive. The fiber material includes a base textile material on the surface of which a plurality of nanoparticles are deposited and a conductive polymer layer on top of the nanoparticles
Ionic Solvent Shell Drives Electroactuation in Organic Mixed Ionic-Electronic Conductors
Full text linkThe conversion of electrochemical processes into mechanical deformation in organic mixed ionic-electronic conductors (OMIECs) enables artificial muscle-like actuators but is also critical for degradation processes affecting OMIEC-based devices. To provide a microscopic understanding of electroactuation, the modulated electrochemical atomic force microscopy (mEC-AFM) is introduced here as a novel in-operando characterization method for electroactive materials. The technique enables multidimensional spectroscopic investigations of local electroactuation and charge uptake giving access to the electroactuation transfer function. For poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) based microelectrodes, the spectroscopic measurements are combined with multichannel mEC-AFM imaging, providing maps of local electroactuation amplitude and phase as well as surface morphology. The results demonstrate that the amplitude and timescales of electroactuation are governed by the drift motion of hydrated ions. Accordingly, slower water diffusion processes are not limiting, and the results illustrate how OMIEC microactuators can operate at sub-millisecond timescales
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