Οι Διπλωματικές Εργασίες που δίνει το Εργαστήριο χωρίζονται στις εξής διαφορετικές κατηγορίες:
Η ανάπτυξη αισθητηρίων πυρήνων υλοποιείται με βάση τις ανάγκες σε συγκεκριμένες ιδιότητες που πρέπει να έχει ένα αισθητήριο σύστημα. Με βάση αυτές τις ανάγκες, προσδιορίζεται η κατηγορία του υλικού (αγώγιμο, ημιαγώγιμο, διηλεκτρικό, μαγνητικό ή υπεραγώγιμο), σχεδιάζεται η δομή και η μικροδομή του και στη συνέχεια αναπτύσσεται με τεχνικές φυσικής και χημικής απόθεσης ατμών, ηλεκτροαπόθεσης κλπ. Έπειτα, υφίσταται κατεργασίες (θερμικές, μηχανικές, ηλεκτρικές, μαγνητικές, οπτικές) για να αποκτήσει τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά και ιδιότητες που συσχετίζονται με τη δομή και μικροδομή του.
Η ανάπτυξη αισθητήρων στηρίζεται σε αισθητήριους πυρήνες που έχει στη διάθεσή του ο φοιτητής. Έτσι, γύρω από τον αισθητήρα, αναπτύσσεται το ηλεκτρονικό σύστημα διέγερσης του αισθητήριου πυρήνα (όπου αυτό απαιτείται), το ηλεκτρονικό σύστημα λήψης και επεξεργασίας της εξόδου του αισθητήρα, καθώς επίσης και το σύστημα ελέγχου των συστημάτων διέγερσης και λήψης. Τέλος, σχεδιάζεται και υλοποιείται το σύστημα μετάδοσης της πληροφορίας, καθώς επίσης και το πακετάρισμα του αισθητήρα, ανάλογα με την εκάστοτε εφαρμογή.
Η τρίτη οικογένεια των Εργασιών αφορά στη χρήση αισθητήρων για επιτήρηση φυσικών μεγεθών σε διάφορες εφαρμογές. Αυτή η οικογένεια των εργασιών, αφορά ουσιαστικά στις εφαρμογές αισθητήρων και έχει να κάνει με όλες τις εφαρμογές με τις οποίες ασχολείται το εργαστήριο: την προηγμένη παραγωγή και επεξεργασία υλικών, την επιτήρηση κρίσιμων κατασκευών, την επιτήρηση χερσαίας και θαλάσσιας κυκλοφορίας, την παραγωγή νέων καυσίμων, την επιτήρηση υγείας συσσωρευτών και υπερπυκνωτών, την επιτήρηση φωτοβολταϊκών και αιολικών πάρκων, τις βιο-ιατρικές εφαρμογές κλπ.
Ενδεικτικά πεδία εφαρμογών είναι τα παρακάτω:
Αυτό το πεδίο περιλαμβάνει την ανάπτυξη και χρήση αισθητήρων μέτρησης μαγνητικής διαπερατότητας και θορύβου Barkhausen σε χάλυβες, με στόχο τη συσχέτιση αυτών των ιδιοτήτων με τη δομή και μικροδομή, τη μαγνητική τοπολογία, την πυκνότητα διαταραχών και τις παραμένουσες τάσεις σε χάλυβες. Οι εφαρμογές αφορούν σε διάφορες στοιχειομετρίες και γεωμετρίες χαλύβων, που σχετίζονται με πολλές εφαρμογές, όπως η ναυτιλία, οι κατασκευές, η παραγωγή χάλυβα κλπ.
Η ανάπτυξη μαγνητομέτρων, δηλαδή αισθητήρων συνεχούς μαγνητικού πεδίου, σχετίζεται με τρεις οικογένειες τύπων αισθητηρίων: τους αισθητήρες πύλης-ροής (fluxgates) που είναι οι πλέον ευαίσθητοι, με ευαισθησία της τάξης των pT, τους αισθητήρες μαγνητοαντίστασης και μαγνητοεμπέδησης, με ευαισθησία της τάξης των nT, και τέλος, τους αισθητήρες Hall, με ευαισθησία της τάξης των μT. Οι αισθητήρες αυτοί έχουν πληθώρα τεχνολογικών εφαρμογών, που επίσης αποτελούν αντικείμενο διπλωματικών εργασιών.
Στην ομάδα αυτή, αναπτύσσονται αισθητήρες που βασίζονται στην τεχνική των μαγνητοσυστολικών γραμμών καθυστέρησης, μιας τεχνικής που αποτελεί έξυπνη εξειδίκευση του εργαστηρίου. Οι αισθητήρες αυτοί είναι αισθητήρες μετατόπισης, πίεσης και δύναμης. Οι εφαρμογές είναι πολυποίκιλες και σχετίζονται κυρίως με τη βιομηχανία, τις μεταφορές και την υγεία.
Στην ομάδα αυτή, αναπτύσσεται ο αισθητήριος πυρήνας υδροφώνων, που είναι κατά βάση κεραμικό υλικό που κατασκευάζεται με τεχνολογία πυροσυσσωμάτωσης ή τεχνολογία γέλης και στη συνέχεια υφίσταται κατεργασίες για να αποκτήσει τις επιθυμητές ιδιότητες, που σχετίζονται με την ευαισθησία, την ανισοτροπία λήψης σήματος και το συχνοτικό φάσμα απόκρισης. Στην ίδια οικογένεια αναπτύσσεται το υδρόφωνο καθευατό, δηλαδή τα ηλεκτρονικά και το πακετάρισμά του.
Στην κατηγορία αυτή, αναπτύσσονται οι αισθητήριοι πυρήνες της μέτρησης διαφόρων μεγεθών, όπως ιών, πρωτεϊνών, βακτηρίων κλπ., που δείχνουν ενδεχόμενη παθολογία. Σαν παράδειγμα, αναφέρονται αισθητήρες COVID, τροπονίνης, σεροτονίνης κλπ. Η οικογένεια αυτών των Εργασιών αφορά αφενός στην ανάπτυξη του αισθητήριου πυρήνα που περιλαμβάνει κυρίως τον προσδιορισμό του κατάλληλου προσδέτη που μπορεί να παγιδεύσει την προς μέτρηση ουσία και αφετέρου την ανάπτυξη μετρητικών διατάξεων και το πακετάρισμά τους.
Αυτή η οικογένεια Εργασιών σχετίζεται με την ανάπτυξη αισθητήρων μέτρησης χημικών ουσιών για την επιτήρηση της υγείας και της παραγωγικότητας της αγροκαλλιέργειας, δηλαδή αισθητήρες θερμοκρασίας και υγρασίας, αισθητήρες ιόντων κλπ. Επίσης, αναπτύσσονται αισθητήρες μέτρησης ποιότητας αγροτικών προϊόντων, για παράδειγμα ποιότητας ελαιολάδου, μελιού, οίνου, καθώς επίσης και αισθητήρες ωριμότητας των αγροτικών προϊόντων (για παράδειγμα έξυπνα γυαλιά μέτρησης της ωρίμανσης του σταφυλιού).
Στην οικογένεια των ενεργειακών και περιβαλλοντικών εφαρμογών, αναπτύσσονται αισθητήρες έξυπνης ενεργειακής μέτρησης (smart metering) τόσο για μέτρηση ηλεκτρικών μεγεθών, όσο και για την μέτρηση νερού και φυσικού αερίου. Ο βασικός στόχος είναι η όσο γίνεται πιο ακριβής μέτρηση με ταυτόχρονη χρήση τηλεμετάδοσης πληροφορίας. Για παράδειγμα, ανάπτυξη ροομέτρων νερού με ταυτόχρονη παραγωγή ενέργειας για την φόρτιση συσσωρευτών που θα μεταδίδουν την πληροφορία. Τέλος, μια άλλη οικογένεια αισθητήρων είναι οι αισθητήρες φυσικών καταστροφών (π.χ. φωτιές, σεισμοί και πλημμύρες) όπου κατανεμημένοι αισθητήρες δίνουν την πληροφορία στον χώρο για τον προσδιορισμό των μέτρων που θα πρέπει να ληφθούν.
Τέλος, το εργαστήριο είναι ανοιχτό σε προτάσεις φοιτητών για άλλα θέματα που άπτονται των υλικών και των αισθητήρων και που μπορεί να έχουν σημαντικές εφαρμογές.