Exploring the Limits of Euler–Bernoulli Theory in Micromechanics

In this study, the limits of the Euler–Bernoulli theory in micromechanics are explored. Raman spectroscopy, which is extremely accurate and reliable, is employed to study the bending of a microbeam of a length of 191 μm. It is found that at the micro-scale, the Euler–Bernoulli theory remains an exact and consistent tool, and, possibly, other elasticity theories (such as micropolar theory, gradient elasticity theory, and couple stress theory) are not always required to study this phenomenon. More specifically, good correlation was achieved between the theoretical and experimental results, the former acquired via the theoretical equations and the latter obtained with the use of atomic force microscopy and Raman spectroscopy. The exact predicted strain of an atomic force microscope microbeam under bending, by Euler–Bernoulli equations is confirmed by Raman spectroscopy

Small size 3D printed hydraulic components with integrated fluid sensing capabilities: A proof of concept

Μεταπτυχιακή Διατριβή που υποβλήθηκε στη Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης του Πολυτεχνείου Κρήτης και στη Στρατιωτική Σχολή Ευελπίδων για την πλήρωση προϋποθέσεων λήψης του Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης "SYSTEMS ENGINEERING".Summarization: The field of thermal management is becoming more and more important due to the increased demands in application fields such as aerospace (engines, shielding), automotivem(batteries, electric motors), particle detectors (silicon tracker cooling) and manufacturing (injection molds, tooling stamps). Sensing and monitoring fluid parameters of circulating fluids, used in thermal management systems is essential to the control and efficiency of a process system. Complex hydraulic circuits with a number of integrated sensors are required, to meet the increased demands of such applications. As systems become more complex so too does the measurement of fluid properties. SWaP (Smart Wall Pipes and ducts) is a project that has been developed, in the frame of the ATTRACT project, funded by Horizon 2020. Two large Organizations, based in Switzerland, CERN (European Organization for Nuclear Research) and CSEM (Swiss Centre for Electronics and Microtechnology) collaborated and worked on the development of revolutionary components for the next generation of cooling systems, directly embedding sensors in a hydraulic circuit element by the combination of Additive Manufacturing (AM) technologies. SWaP addresses the limitations of conventional methods by combining AM techniques for the fabrication of smart structures (Selective Laser Melting and Aerosol Jet Printing). This project has received funding from the ATTRACT project funded by the EC under Grant Agreement 777222. The subject of this Master Thesis is combined with the work on SWaP, in the frame of the candidate's technical studentship at CERN (Sep19 – Oct20). An overview on the Additive Manufacturing technology, commonly known as “3D-printing”, including the methods, the used materials and the key advantages over conventional manufacturing (freedom of design, complex shapes, and on demand production) are presented in the first part of this work. Then, the thesis concentrates on the different methods of metal AM for the production of structural components, with an emphasis on the SLM method. The innovative technology of AJP is analyzed, presenting the state-of-the-art fields of application. The second part of the thesis concentrates on the fabrication and evaluation of the SWaP prototype, including the used methods of AM, the materials, the laboratory equipment and the test methods. Finally, the test results for the evaluation of the SWaP prototype sensor are presented and discussed.Περίληψη: Το πεδίο της θερμικής διαχείρισης γίνεται όλο και πιο σημαντικό λόγω των αυξημένων απαιτήσεων σε τομείς όπως η αεροδιαστημική (κινητήρες, θωράκιση), η αυτοκινητοβιομηχανία (μπαταρίες, ηλεκτρικοί κινητήρες), οι ανιχνευτές σωματιδίων (silicon tracker detectors) και η κατασκευή (καλούπια έγχυσης). Η ανίχνευση και παρακολούθηση των ιδιοτήτων των ρευστών, που χρησιμοποιούνται σε συστήματα θερμικής διαχείρισης είναι απαραίτητη για τον έλεγχο και την απόδοση συστημάτων διεργασίας. Σύνθετα υδραυλικά κυκλώματα με έναν αριθμό ενσωματωμένων αισθητήρων, είναι απαραίτητα για την κάλυψη των αυξημένων απαιτήσεων τέτοιων εφαρμογών. Καθώς τα συστήματα γίνονται πιο περίπλοκα, το ίδιο γίνεται και η μέτρηση των ιδιοτήτων των ρευστών. Το SWaP (Smart Wall Pipes and ducts) είναι ένα project που αναπτύχθηκε στα πλαίσια του ATTRACT project, Horizon 2020. Δύο μεγάλοι οργανισμοί, το CERN (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικής Έρευνας) και το CSEM (Ελβετικό Κέντρο Ηλεκτρονικής και Μικροτεχνολογίας) συνεργάστηκαν για την ανάπτυξη επαναστατικών εξαρτημάτων, για την επόμενη γενιά συστημάτων ψύξης, ενσωματώνοντας απευθείας αισθητήρες στο εσωτερικό τοίχωμα υδραυλικών κυκλωμάτων, με τον συνδυασμό τεχνολογιών Additive Manufacturing (AM). Το SWaP αντιμετωπίζει τους περιορισμούς των συμβατικών μεθόδων συνδυάζοντας τεχνικές AM (SLM και AJP) για την ανάπτυξη έξυπνων κατασκευών. Αυτό το έργο έλαβε χρηματοδότηση από το ATTRACT project που χρηματοδοτήθηκε από την EC βάσει της συμφωνίας επιχορήγησης 777222. Το θέμα της Μεταπτυχιακής Διατριβής βασίζεται στο SWaP, στα πλαίσια της πρακτικής άσκησης της υποψήφιας στο CERN. Στο πρώτο μέρος της εργασίας γίνεται μια επισκόπηση στην τεχνολογία Additive Manufacturing (ή 3D printing), συμπεριλαμβάνοντας τις μεθόδους, τα υλικά και τα κύρια πλεονεκτήματα σε σχέση με τις συμβατικές μεθόδους κατασκευής. Στη συνέχεια, η εργασία επικεντρώνεται στις διαφορετικές μεθόδους του AM μετάλλων για την παραγωγή δομικών στοιχείων, με έμφαση στη μέθοδο SLM. Η καινοτόμος τεχνολογία του AJP αναλύεται λεπτομερώς, παρουσιάζοντας τα υπερσύγχρονα πεδία εφαρμογής τής. Το δεύτερο μέρος της διατριβής επικεντρώνεται στην κατασκευή και την αξιολόγηση του πρωτοτύπου SWaP, παρουσιάζοντας τις συνδυαστικές μεθόδους AM, τα υλικά, τον εργαστηριακό εξοπλισμό, καθώς και τις πειραματικές μεθόδους. Τέλος, παρουσιάζονται και αναλύονται τα αποτελέσματα των δοκιμών για την αξιολόγηση του αισθητήρα του SWaP πρωτοτύπου

Phytochemical Profile and Evaluation of the Antioxidant, Cyto-Genotoxic, and Antigenotoxic Potential of <i>Salvia verticillata</i> Hydromethanolic Extract

This study comprises the phytochemical characterization, the evaluation of the total phenolic content (TPC) and antioxidant activity (AA), and the investigation of the cyto-genotoxic and antigenotoxic potential of hydromethanolic extract derived from Salvia verticillata L. leaves. HPLC–DAD–ESI-MS and HPLC–DAD were used for the characterization of the extract and determination of the major ingredients. Afterwards, the TPC and AA were determined. The cytotoxic and genotoxic effect of the extract on cultured human lymphocytes at concentrations of 10, 25, and 50 μg mL−1 was investigated via the Cytokinesis Block MicroNucleus (CBMN) assay. Moreover, its antigenotoxic potential against the mutagenic agent mitomycin C (MMC) was assessed using the same assay. The hydromethanolic extract comprises numerous metabolites, with rosmarinic acid being the major compound. It had a high value of TPC and exerted significant AA as shown by the results of the Ferric Reducing Antioxidant Power (FRAP) and Radical Scavenging Activity by DPPH• assays. A dose-dependent cytotoxic potential was recorded, with the highest dose (50 μg mL−1) exhibiting statistically significant cytotoxicity. None of the tested concentrations induced significant micronuclei (MN) frequencies, indicating a lack of genotoxicity. All tested concentrations reduced the MMC-mediated genotoxic effects, with the two lowest showing statistically significant antigenotoxic potential