CAREER: Electrowetting Microprisms - from Agile Fresnel Optics to Wide-Angle Phased Arrays

职业:电润湿微棱镜 - 从敏捷菲涅尔光学到广角相控阵

基本信息

  • 批准号:
    0640964
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-07-01 至 2012-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Intellectual Merit. The objective of this CAREER proposal is to array electrowetting microprisms and create a form of flat electro-optics that has not existed before. Electrowetting microprisms voltage-modulate the contact angle between a saline liquid and a dielectric. This contact angle modulation can then be used to reconfigure the saline meniscus geometry and consequently the refraction of light. Specific research aims include: (1) silicon-integrate and stabilize long-channel devices; (2) array multiple devices into agile Fresnel optics and phase-continuous flat optics; (3) create novel AC drive schemes and feedback controls to increase accuracy. Leading intellectual issues include: (a) enabling flat electrowetting optics via a breakthrough in cylindrical meniscus stabilization; (b) creating the first electro-optical 2p-phase profile without need for multi-electrode step-indexing; (c) developing advanced controls for accurate multiplexing of numerous electrowetting devices; (d) demonstrating new optical tools for investigating microscopic electrowetting non-idealities.Broader Impact. The educational aims are: (1) amplify 3 months of NSF-supported sophomore research experience into 18 months of co-op research experience at one of four industrial research partners; (2) elevate the K-college educational experience by creating a highly-visible resource center for electrowetting education/science. Preliminary experiments support projections that electrowetting microprisms will provide performance leaps over liquid-crystal phased-arrays in the categories of steering angle (10X, 30), transmission efficiency at all polarizations (2X, 80%), and switching speed (100X, 10 kHz). These attributes are highly desired for applications such as beam steering for laser radar. Broader impacts include electrowetting microprisms as an enabler for networked solar-lighting and for agile endoscopy. The improved understanding provided by this project will allow the PI to expand electrowetting into projects such as switchable photonic crystals and ultra-accurate liquid sampling for lab-on-chip.
智力优点。 该职业提案的目标是排列电润湿微棱镜并创建一种以前不存在的平面电光形式。 电润湿微棱镜对盐水和电介质之间的接触角进行电压调制。 然后可以使用这种接触角调制来重新配置盐水弯月面几何形状,从而重新配置光的折射。 具体研究目标包括:(1)硅集成和稳定长沟道器件; (2) 将多个器件排列成敏捷菲涅耳光学器件和相位连续平面光学器件; (3) 创建新颖的交流驱动方案和反馈控制以提高精度。 主要的智力问题包括:(a)通过圆柱弯月面稳定性的突破实现平面电润湿光学器件; (b) 创建第一个电光 2p 相位分布,无需多电极步进索引; (c) 开发先进的控制装置,以精确复用众多电润湿装置; (d) 展示用于研究微观电润湿非理想性的新光学工具。更广泛的影响。 教育目标是:(1) 将 NSF 支持的大二学生 3 个月的研究经验扩大为在四个工业研究合作伙伴之一的 18 个月的合作研究经验; (2) 通过创建一个引人注目的电润湿教育/科学资源中心来提升 K 学院的教育体验。 初步实验支持这样的预测:电润湿微棱镜将在转向角(10X,30)、所有偏振下的传输效率(2X,80%)和切换速度(100X,10 kHz)方面提供超越液晶相控阵的性能飞跃)。 这些属性对于激光雷达波束控制等应用来说是非常需要的。 更广泛的影响包括电润湿微棱镜作为网络太阳能照明和敏捷内窥镜的推动者。 该项目提供的更好的理解将使 PI 能够将电润湿扩展到可切换光子晶体和芯片实验室超精确液体采样等项目。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Jason Heikenfeld其他文献

Digital nanoliter to milliliter flow rate sensor within vivodemonstration for continuous sweat rate measurement
  • DOI:
    10.1039/c8lc00968f
  • 发表时间:
    2018-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Jessica Francis;Isaac Stamper;Jason Heikenfeld;Eliot F. Gomez
  • 通讯作者:
    Eliot F. Gomez
Electrowetting without external voltage using paint-on electrodes
  • DOI:
    10.1039/c6lc01500j
  • 发表时间:
    2017-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Collin B. Eaker;Ishan D. Joshipura;Logan R. Maxwell;Jason Heikenfeld;Michael D. Dickey
  • 通讯作者:
    Michael D. Dickey
Membrane isolation of repeated-use sweat stimulants for mitigating both direct dermal contact and sweat dilution.
膜隔离重复使用的汗液刺激剂,以减轻直接皮肤接触和汗液稀释。
  • DOI:
    10.1063/1.5023396
  • 发表时间:
    2018-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    P. Simmers;Y. Yuan;Y. Yuan;Z. Sonner;Jason Heikenfeld
  • 通讯作者:
    Jason Heikenfeld
A full description of a scalable microfabrication process for arrayed electrowetting microprisms
阵列电润湿微棱镜可扩展微加工工艺的完整描述
Laplace barriers for electrowetting thresholding and virtual fluid confinement.
用于电润湿阈值和虚拟流体限制的拉普拉斯势垒。

Jason Heikenfeld的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Jason Heikenfeld', 18)}}的其他基金

An Implantable Biosensor Platform Enabled by Novel Porous Oxide Protection of Electrochemical Aptamer Working Electrodes
由电化学适体工作电极的新型多孔氧化物保护实现的植入式生物传感器平台
  • 批准号:
    2327102
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
An Implantable Biosensor Platform Enabled by Novel Porous Oxide Protection of Electrochemical Aptamer Working Electrodes
由电化学适体工作电极的新型多孔氧化物保护实现的植入式生物传感器平台
  • 批准号:
    2327102
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
EAGER: Demonstrating the Physics of Novel Solution-Phase Electrochemical Aptamer Sensors
EAGER:展示新型溶液相电化学适体传感器的物理原理
  • 批准号:
    2125056
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Rapid Biosensing of Protein-Bound Drug Concentrations in the Body for Improved Drug Efficacy and Safety
合作研究:快速生物传感体内蛋白质结合药物浓度,以提高药物功效和安全性
  • 批准号:
    2025720
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Chronologically Correlated Sweat Biosensing
时间相关的汗液生物传感
  • 批准号:
    1608275
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
EAGER: Sweat, Sense, and Signal (S3) ? Demonstration of fM to pM Electrical Sensing of BioMarkers in Sweat
渴望:汗水、感觉和信号(S3)?
  • 批准号:
    1347725
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
GOALI: Bi-Primary Electrokinetic Displays - Electronic Paper with Color Performance Approaching Printed Media
GOALI:双原色动电显示器 - 色彩性能接近印刷媒体的电子纸
  • 批准号:
    1231668
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Guided Electrowetting for Agile Channel Formation in Reconfigurable Lab-on-a-Chip
合作研究:引导电润湿在可重构芯片实验室中实现敏捷通道形成
  • 批准号:
    1001141
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Electrofluidic Carbon Nanofiber Arrays for Multi-Dimensional Separations
合作研究:用于多维分离的电流体碳纳米纤维阵列
  • 批准号:
    0729250
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

荷电微液滴砂轮工件界面电润湿及牵引动力学物理机制与磨削性能评价
  • 批准号:
    52375447
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于碳氮基单原子催化二氧化碳电还原反应中电润湿行为及调控机制研究
  • 批准号:
    22372040
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
玻璃表面电致调控润湿机制及其与金属的连接界面行为研究
  • 批准号:
    52375368
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
不对称润湿结构的双功能阴极电芬顿降解废水中典型PPCPs机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目
二维光控介电润湿器件与智能系统研究
  • 批准号:
    62274039
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    59 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Electrowetting Effects and Nanoscale Transport
电润湿效应和纳米级传输
  • 批准号:
    2303574
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Electrowetting-enhanced sustainable liquid films for collection of viable airborne pathogens
用于收集活空气传播病原体的电润湿可持续液膜
  • 批准号:
    EP/X017591/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Research Grant
Collaborative Research: NCS-FO: Modified two-photon microscope with high-speed electrowetting array for imaging voltage transients in cerebellar molecular layer interneurons
合作研究:NCS-FO:带有高速电润湿阵列的改良双光子显微镜,用于对小脑分子层中间神经元的电压瞬变进行成像
  • 批准号:
    2319406
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: NCS-FO: Modified two-photon microscope with high-speed electrowetting array for imaging voltage transients in cerebellar molecular layer interneurons
合作研究:NCS-FO:带有高速电润湿阵列的改良双光子显微镜,用于对小脑分子层中间神经元的电压瞬变进行成像
  • 批准号:
    2319405
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
High Surface Area Reverse Electrowetting Mechanoelectrical Transduction
高表面积反向电润湿机电转换
  • 批准号:
    2246559
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了