Articles producció científicaEnginyeria Electrònica, Elèctrica i Automàtica

Application of digital twins for simulation based tailoring of laser induced graphene

  • Datos identificativos

    Identificador:  imarina:9440735
    Autores:  Santos-Ceballos, Jose Carlos; Salehnia, Foad; Romero, Alfonso; Vilanova, Xavier
    Resumen:
    In the era of man-machine interfaces, digital twins stand as a key technology, offering virtual representations of real-world objects, processes, and systems through computational models. They enable novel ways of interacting with, comprehending, and manipulating real-world entities within a virtual realm. The real implementation of graphene-based sensors and electronic devices remains challenging due to the integration complexities of high-quality graphene materials with existing manufacturing processes. To address this, scalable techniques for the in-situ fabrication of graphene-like materials are essential. One promising method involves using a CO2 laser to convert polyimide into graphene. Optimizing this graphitization process is hindered by complex parameter interactions and nonlinear terms. This article explores how these digital replicas can enhance the fabrication of laser-induced graphene (LIG) through laser simulation and machine learning methods to enable rapid single-step LIG patterning. This approach aims to create a universal simulation for all CO2 lasers, calculating optical energy flux and utilizing machine learning to control and predict LIG conductivity (ability to conduct current), morphology, and electrical resistance. The proposed procedure, integrating digital twins in the LIG production process, will avoid or reduce the preliminary tests required to determine the proper laser parameters to reach the desired LIG characteristics. Accordingly, this approach will reduce the time and costs associated with these tests and thus increase the efficiency and optimize the procedure.
  • Otros:

    Enlace a la fuente original: https://www.nature.com/articles/s41598-024-61237-6
    Referencia de l'ítem segons les normes APA: Santos-Ceballos, Jose Carlos; Salehnia, Foad; Romero, Alfonso; Vilanova, Xavier (2024). Application of digital twins for simulation based tailoring of laser induced graphene. Scientific Reports, 14(1), 10363-. DOI: 10.1038/s41598-024-61237-6
    Referencia al articulo segun fuente origial: Scientific Reports. 14 (1): 10363-
    DOI del artículo: 10.1038/s41598-024-61237-6
    Año de publicación de la revista: 2024
    Entidad: Universitat Rovira i Virgili
    Versión del articulo depositado: info:eu-repo/semantics/publishedVersion
    Fecha de alta del registro: 2025-02-18
    Autor/es de la URV: Romero Nevado, Alfonso José / Salehnia, Foad / Santos Ceballos, José Carlos / Vilanova Salas, Javier
    Departamento: Enginyeria Electrònica, Elèctrica i Automàtica
    URL Documento de licencia: https://repositori.urv.cat/ca/proteccio-de-dades/
    Tipo de publicación: Journal Publications
    Autor según el artículo: Santos-Ceballos, Jose Carlos; Salehnia, Foad; Romero, Alfonso; Vilanova, Xavier
    Acceso a la licencia de uso: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/es/
    Áreas temáticas: Astronomia / física, Biodiversidade, Biotecnología, Ciência da computação, Ciência de alimentos, Ciências agrárias i, Ciências ambientais, Ciências biológicas i, Ciências biológicas ii, Ciências biológicas iii, Economia, Educação, Educação física, Enfermagem, Engenharias ii, Engenharias iii, Engenharias iv, Farmacia, Geociências, Geografía, Interdisciplinar, Letras / linguística, Matemática / probabilidade e estatística, Materiais, Medicina i, Medicina ii, Medicina iii, Medicina veterinaria, Multidisciplinary, Multidisciplinary sciences, Nutrição, Odontología, Psicología, Química, Saúde coletiva, Zootecnia / recursos pesqueiros
    Direcció de correo del autor: alfonsojose.romero@urv.cat, xavier.vilanova@urv.cat, josecarlos.santos@urv.cat, foad.salehnia@urv.cat, josecarlos.santos@urv.cat
  • Palabras clave:

    Affordable and clean energy
    Multidisciplinary
    Multidisciplinary Sciences
    Astronomia / física
    Biodiversidade
    Biotecnología
    Ciência da computação
    Ciência de alimentos
    Ciências agrárias i
    Ciências ambientais
    Ciências biológicas i
    Ciências biológicas ii
    Ciências biológicas iii
    Economia
    Educação
    Educação física
    Enfermagem
    Engenharias ii
    Engenharias iii
    Engenharias iv
    Farmacia
    Geociências
    Geografía
    Interdisciplinar
    Letras / linguística
    Matemática / probabilidade e estatística
    Materiais
    Medicina i
    Medicina ii
    Medicina iii
    Medicina veterinaria
    Nutrição
    Odontología
    Psicología
    Química
    Saúde coletiva
    Zootecnia / recursos pesqueiros
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