1403/02/01
معین طاهری

معین طاهری

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0001-6583-3925
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 25640173900
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک، گروه مهندسی مکانیک
تلفن: 086-32625724

مشخصات پژوهش

عنوان
آنالیز تأثیر ابعاد تیرک میکروسکوپ نیروی اتمی در محاسبه ی نیروی بحرانی نانومنیپولیشن سه بعدی با استفاده از مدل اصطکاکی اِچ کا
نوع پژوهش
مقاله ارائه‌شده
کلیدواژه‌ها
میکروسکوپ نیروی اتمی، مدل سه بعدی، آنالیز حساسیت، ساخت تجهیزات ریزمقیاس
سال 1396
پژوهشگران سید حسن بطحایی ، معین طاهری

چکیده

فناوری نانو رشته ای از دانش کاربردی است که مباحث گسترده ای را پوشش می دهد و شامل توانایی دیدن و کنترل اتم ها در محدوده 1 تا 100 نانومتر است. دستکاری و جابه جایی ذرات نانو با عنوان نانومنیپولیشن می باشد که به عنوان یک پدیده ی درحال توسعه قادر به تغییر، تعامل و کنترل پدیده ها در مقیاس نانو بوده و یکی از کاربردهای آن ساخت تجهیزات ریزمقیاس است. میکروسکوپ نیروی اتمی ((AFM، که به عنوان یک ابزار نانومنیپولیشن استفاده می شود، شامل یک کاوشگر متشکل از یک تیرک و یک سوزن با نوک مخروطی است. در مقیاس نانو نیروهای سطحی مانند اصطکاک و چسبندگی دارای اهمیت بسیار زیادی هستند و موردبررسی دقیق و جدی قرار می گیرند، زیرا اصطکاک در نانوساختارها تأثیر قابل توجهی بر عملکرد آن ها دارد. نانومنیپولیشن با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی برای اندازه گیری نیروهای اصطکاک در مقیاس نانو به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته است. به منظور مدل سازی دقیق در مقیاس نانو، مدل اصطکاکی باید توسعه یابد. مدل سازی دوبعدی نانومنیپولیشن با استفاده از مدل های پیشرفته اصطکاکی ازجمله ِاچ کا و لاگره پیش ازاین انجام شده است. در نانومنیپولیشن مدت زمانی که ذره از حالت استاتیکی به دینامیکی تغییر حالت می دهد، زمان بحرانی و مقدار نیرویی که در این مدت زمان به دست می آید، نیروی بحرانی نامیده می شود. حساسیت نیروی بحرانی به دو عامل اصلی طراحی و انتخاب هندسه وابسته است و تأثیر زیادی بر آن ها دارد. مدل اصطکاکی اِچ کا مدلی برای رفتار اصطکاکی در طیف زیادی از سطوح تماس ازجمله اطلاعات تماس در مقیاس نانو را دربردارد. در این مقاله تأثیر پارامترهای ابعادی تیرک بر اساس مدل اصطکاکی اِچ کا در نیروی بحرانی منیپولیشن با استفاده از روش آماری سوبل موردبررسی قرار گرفته است و درصد اهمیت پارامترها در آن به دست آمده است. نتایج نشان می دهد ضخامت تیرک مؤثرترین پارامتر ابعادی در مقدار نیروی بحرانی است، درحالی که طول و عرض تیرک دارای اهمیت کمتری هستند.