Fractal analysis of AFM images of worn-out contact lens inner surface

Interesovanje za tehnologiju površina biomaterijala podstaklo je istraživanje unutrašnje površine gas-propusnih kontaktnih sočiva, uz korišćenje skenirajućeg mikroskopa za snimanje. Topografski i fazni snimci su prikupljeni radi ispitivanja površinske hrapavosti i svojstava nakon produženog perioda nošenja kontaktnog sočiva. Analiza se zasniva na fraktalnom pristupu primenjenom u Matlab okruženju za analizu slike. Fraktalna dimenzija određena 'metodom nebodera', je korišćena za identifikaciju i dodatno pojašnjenje funkcionalnog ponašanja površine. Autori su želeli da istaknu da je vreme nošenja gas- propusnih sočiva komercijalna kategorija u pogledu učestalosti zamene sočiva i da samo značajne promene svojstava površine čine zamenu neophodnom.The interest in biomaterials surface technology has led to an investigation of rigid gas permeable contact lens inner surface using scanning probe microscopy for measurement. Topography and phase images were recorded in order to investigate surface roughness and properties after an extended period of contact lens wearing. Analysis is based on fractal approach incorporated with MatLab software for image processing. The fractal dimension, calculated by skyscrapers method, is used for surface identification and subsequently for surface behavior explanation. The authors' aim is to point out that time is merely a commercial category for rigid gas permeable contact lens replacement and that only significant changes in surface properties render such replacement necessary

Fractal analysis of AFM images of worn-out contact lens inner surface

Interesovanje za tehnologiju površina biomaterijala podstaklo je istraživanje unutrašnje površine gas-propusnih kontaktnih sočiva, uz korišćenje skenirajućeg mikroskopa za snimanje. Topografski i fazni snimci su prikupljeni radi ispitivanja površinske hrapavosti i svojstava nakon produženog perioda nošenja kontaktnog sočiva. Analiza se zasniva na fraktalnom pristupu primenjenom u Matlab okruženju za analizu slike. Fraktalna dimenzija određena 'metodom nebodera', je korišćena za identifikaciju i dodatno pojašnjenje funkcionalnog ponašanja površine. Autori su želeli da istaknu da je vreme nošenja gas- propusnih sočiva komercijalna kategorija u pogledu učestalosti zamene sočiva i da samo značajne promene svojstava površine čine zamenu neophodnom.The interest in biomaterials surface technology has led to an investigation of rigid gas permeable contact lens inner surface using scanning probe microscopy for measurement. Topography and phase images were recorded in order to investigate surface roughness and properties after an extended period of contact lens wearing. Analysis is based on fractal approach incorporated with MatLab software for image processing. The fractal dimension, calculated by skyscrapers method, is used for surface identification and subsequently for surface behavior explanation. The authors' aim is to point out that time is merely a commercial category for rigid gas permeable contact lens replacement and that only significant changes in surface properties render such replacement necessary

Design parameters effect to magnetic flux distribution of the reluctance actuator

Rad predstavlja analizu reluktantnog aktuatora, koji se koristi za smanjenje nepravilnosti prikazanih slika kod primenom pokretnih difuzera laserskih projektora, displeja, uređaja u metrologiji i 3D skenera. Konceptualna konstrukcija za jednodimenzionalni aktuacioni mehanizam reduktora laserskih nepravilnosti je razmatrana kroz različite strukture. U pitanju su dva tipa rezonujuće strukture sa tri različite dužine opruge i dve aktuacione strukture sa jednim ili dva ozubljenja. Detaljna procena reluktantnog aktuatora je izvršena na osnovu pojednostavljenog konstrukcionog rešenja i funkcionalnih zahteva (generisana sila i maksimalni pomeraj) za reduktor laserskih nepravilnosti. Korišćenjem programskog paketa COMSOL Multiphysics određeni su rezonantne frekvencije i geometrijski parametri. Prema simuliranoj raspodeli magnetnog fluksa u materijalu i zasićenju, dobijene su sile koje nastaju u aktuacionoj strukturi. Procena rezultata sugeriše dalje korake za optimizaciju aktuacione strukture, čime bi se dobile bolje performanse uređaja.The paper presents an analysis of reluctance actuator for speckle reducing in laser based projectors, head-up displays, metrology and 3D scanning units to improve the quality of the generated images by a moving diffuser. Design concepts for one-dimensional laser speckle reducer actuator are analyzed through different designs structures. There are two resonant structures with three spring lengths, and two actuation structures with single tooth and double teeth. Reluctance actuator is evaluated in details, taking into account simple design and functional requirements of the laser speckle reducer (generated force and maximum displacement). The resonate frequency and influence of geometrical parameters are determined with the use of COMSOL Multiphysics. The forces developed through the actuating structures are obtained from the simulated material magnetic flux distribution, saturation. Evaluation suggests the next steps in the actuating structure optimization from which better performance of the device could be obtained

Actual process parameter determination for micro-engraving of fullerene film

Mašinski inženjeri se redovno susreću sa zahtjevima za obradom savremenih materijala korišćenjem postojeće opreme. Određivanje parametara obrade, u tom slučaju, postaje aktuelan problem. Ovaj rad daje odgovor na jedan takav zahtjev. U pitanju je obrada tankog fulerenskog filma nanešenog na staklenu pločicu metodom hemijskog naparavanja. Na kompjuterski upravljanoj mašini za graviranje, primjenom alata sa dijamantskim vrhom sprovedena je eksperimentalna verifikacija mogućnosti obrađivanja fulerenskog filma. Različite vrijednosti parametara obrade su kombinovane u cilju utvrđivanja adekvatnog skupa parametara sa aspekta kvaliteta izrade ivice žlijeba. Prilikom obrade pločice primjećeno je intenzivno habanje i naše istraživanje se jednim dijelom usmjerilo i ka određivanju uzroka habanja. Savremena oprema je korišćena za kvalitativnu analizu i grubu selekciju optimalnih parametara i za analizu produkata habanja. Rezultati su osnova za dalju optimizaciju procesa mikroobrade tankog fulerenskog filma i uvođenja preporučenih vrijednosti parametara u već postojeću tabelu za dobro poznate materijale.Mechanical engineers are consistently challenged with the requirements posed by contemporary materials machining by using the existing equipment. In this case determining the cutting conditions becomes an actual problem. This paper offers a response to that request in the form of micro-machining of thin fullerene film deposited on a glass plate by using chemical vapor deposition method. Experimental verification of thin fullerene film machinability is conducted on computer numerical control engraving machine using a diamond scraper. Different values of process parameters are combined to determine adequate parameters set from groove edge quality aspect. During machining we noticed intensive wear, so one part of our research was directed towards determining the cause of tool wear. Modern equipment was used for qualitative analysis and near-optimal cutting condition selection and for analysis of wear debris. The results present a basis for further process optimization of thin fullerene film micro-engraving and for introduction of cutting conditions in the existing table for well-known materials

Fractal analysis for biosurface comparison and behaviour prediction

Fraktalna dimenzija je korišćena u dosadašnjim istraživanjima autora, kao parametar hrapavosti profila obrađene površine brušene pločice od alatne keramike. U radu je za proračun fraktalne dimenzije obrađene površine primenjen 'metod nebodera'. Navedeni metod uslovljava snimanje površine mikroskopijom atomskim silama i analizu slike korišćenjem raspoloživih modula i razvijenih procedura u Matlab okruženju. Poređenjem vrednosti fraktalne dimenzije nošenog, ali i dalje upotrebljivog sa neupotrebljivim (pohabanim) sočivom potvrđena je ispravnost fraktalnog pristupa u komparaciji biopovršina i predikciji njihovog ponašanja u upotrebi.Fractal analysis was used in previous authors' researches for characterizations of grinded ceramics surface textures by surface profile fractal dimension. In this paper the 'skyscrapers' method was chosen for calculating fractal dimension of surface, using the image processing toolbox, as well as a custom-developed algorithm of Matlab environment. This method entails recording the surface as an image, by using a scanning probe microscope. In the given contact lens case, fractal dimension values confirm changes of the surface roughness during the cleaning and wearing processes. Examination of real surface roughness could provide comparison and functional behavior prediction

Design parameters effect to magnetic flux distribution of the reluctance actuator

Rad predstavlja analizu reluktantnog aktuatora, koji se koristi za smanjenje nepravilnosti prikazanih slika kod primenom pokretnih difuzera laserskih projektora, displeja, uređaja u metrologiji i 3D skenera. Konceptualna konstrukcija za jednodimenzionalni aktuacioni mehanizam reduktora laserskih nepravilnosti je razmatrana kroz različite strukture. U pitanju su dva tipa rezonujuće strukture sa tri različite dužine opruge i dve aktuacione strukture sa jednim ili dva ozubljenja. Detaljna procena reluktantnog aktuatora je izvršena na osnovu pojednostavljenog konstrukcionog rešenja i funkcionalnih zahteva (generisana sila i maksimalni pomeraj) za reduktor laserskih nepravilnosti. Korišćenjem programskog paketa COMSOL Multiphysics određeni su rezonantne frekvencije i geometrijski parametri. Prema simuliranoj raspodeli magnetnog fluksa u materijalu i zasićenju, dobijene su sile koje nastaju u aktuacionoj strukturi. Procena rezultata sugeriše dalje korake za optimizaciju aktuacione strukture, čime bi se dobile bolje performanse uređaja.The paper presents an analysis of reluctance actuator for speckle reducing in laser based projectors, head-up displays, metrology and 3D scanning units to improve the quality of the generated images by a moving diffuser. Design concepts for one-dimensional laser speckle reducer actuator are analyzed through different designs structures. There are two resonant structures with three spring lengths, and two actuation structures with single tooth and double teeth. Reluctance actuator is evaluated in details, taking into account simple design and functional requirements of the laser speckle reducer (generated force and maximum displacement). The resonate frequency and influence of geometrical parameters are determined with the use of COMSOL Multiphysics. The forces developed through the actuating structures are obtained from the simulated material magnetic flux distribution, saturation. Evaluation suggests the next steps in the actuating structure optimization from which better performance of the device could be obtained

Contact Lenses Characterization by AFM MFM, and OMF

Biomedical Science, Engineering and Technolog

Study of the optical power of nanophotonic soft contact lenses based on poly (2-hydroxyethyl methacrylate) and fullerene

U radu su predstavljeni rezultati komparativnih istraživanja optičke snage mekih kontaktnih sočiva (MKS) sa različitim tehnikama mjerenja koje se koriste pri finalnoj obradi kontaktnih sočiva. Tri vrste nanofotoničnih mekih kontaktnih sočiva su napravljene od standardnog polimacon materijala (Soleko SP38TM) sa inkorporiranim fulerenom C60, fulerolom C60(OH)24 i fuleren-metformin-hidroksilatom C60(OH)12(OC4N5H10)12. Za potrebe karakterizacije materijala za potencijalnu primjenu kod mekih kontaktnih sočiva, mjerena su optička svojstva mekih kontaktnih sočiva Rotleks i Nidek uređajem. Sa Rotleks uređajem dobijeni su sledeći optički rezultati: optička snaga i mapa defekata, a sa Nidek uređajem: optička snaga, snaga cilindra i ugao cilindra. Dobijene vrijednosti optičke snage i mape defekata pokazali su da optička snaga sintetisanih nanofotoničnih mekih kontaktnih sočiva je identična nominalnoj vrijednosti, dok to nije bio slučaj za standardna meka kontaktna sočiva. Takođe, kvalitet nanofotoničnih mekih kontaktnih sočiva je bolji nego kod standardnih mekih kontaktnih sočiva. Iz prikazanog se može zaključiti da je moguće sintetisati nova nanofotonična meka kontaktna sočiva željenih optičkih karakteristika, što otvara mogućnosti za njihovu primjenu u ovoj oblasti.In this paper results of comparative study of the optical power of soft contact lenses (SCL) made of standard material for SCL and nanophotonic materials with different measurement techniques used for the final contact lens controllers are presented. Three types of nanophotonic soft contact lenses were made of standard polymacon material (Soleko SP38 TM) incorporated with fullerene C 60 , fullerol C 60 (OH) 24 and fullerene metformin hydroxylate C 60 (OH) 12 (OC 4 N 5 H 10) 12. For the purposes of material characterization for potential application as soft contact lenses, the optical properties of the soft contact lenses were measured by Rotlex and Nidek device. With Rotlex device the following optical results were obtained: optical power and map of defects, while with the Nidek device: optical power, cylinder power and cylinder axis. The obtained values of optical power and map of defects showed that the optical power of synthesized nanophotonic soft contact lens is same to the nominal value, while this was not the case for the standard soft contact lens. Also, the quality of the nanophotonic soft contact lens is better than the standard one. Hence, it is possible to synthesize new nanophotonic soft contact lenses of desired optical characteristics, implying possibilities for their application in this field

The role of ergonomics in the improvement of quality of education

Ovaj rad razmatra načine na koje ergonomija može da doprinese unapređenju kvaliteta edukacije i obrazovanja. Primenjen je globalan pristup ovoj problematici, što znači da su razmatrani različiti aspekti primene ergonomije u podizanju kvaliteta edukacije. Identifikovano je nekoliko osnovnih segmenata, u kojima ergonomija može doprineti unapređenju kvaliteta obrazovanja, kako kod dece školskog uzrasta, tako i kod studenata. Zaključeno je da rezultati ergonomskih istraživanja u ovoj oblasti predstavljaju dobru polaznu osnovu koja omogućava kreiranje odgovarajućih ergonomskih dizajnerskih i drugih rešenja, usmerenih na rešavanje postojećih problema u ovoj oblasti.This paper considers the ways in which the ergonomics can contribute to the improvement of the quality of education. The global approach has been applied to this problem, which means that are discussed various aspects of application of ergonomics in improving the quality of education. Several basic segments have been identified, in which ergonomics can contribute to improve the quality of education of students. It is concluded that the results of ergonomic research in this area provide a good starting point that allows the creation of appropriate ergonomic designing solutions, aimed at solving the existing problems in this area

The role of ergonomics in the improvement of quality of education

Ovaj rad razmatra načine na koje ergonomija može da doprinese unapređenju kvaliteta edukacije i obrazovanja. Primenjen je globalan pristup ovoj problematici, što znači da su razmatrani različiti aspekti primene ergonomije u podizanju kvaliteta edukacije. Identifikovano je nekoliko osnovnih segmenata, u kojima ergonomija može doprineti unapređenju kvaliteta obrazovanja, kako kod dece školskog uzrasta, tako i kod studenata. Zaključeno je da rezultati ergonomskih istraživanja u ovoj oblasti predstavljaju dobru polaznu osnovu koja omogućava kreiranje odgovarajućih ergonomskih dizajnerskih i drugih rešenja, usmerenih na rešavanje postojećih problema u ovoj oblasti.This paper considers the ways in which the ergonomics can contribute to the improvement of the quality of education. The global approach has been applied to this problem, which means that are discussed various aspects of application of ergonomics in improving the quality of education. Several basic segments have been identified, in which ergonomics can contribute to improve the quality of education of students. It is concluded that the results of ergonomic research in this area provide a good starting point that allows the creation of appropriate ergonomic designing solutions, aimed at solving the existing problems in this area