گام تازه محققان ايراني در طراحي نانوربات
پژوهشگران دانشگاه کاشان موفق به محاسبه مشخصات فيزيکي و مکانيکي نانولولههاي چند جداره کربني و نيتريد - بور شدند که ميتوان از آنها در طراحي بازوهاي نانورباتها استفاده كرد.
به گزارش ايسنا، انواع پايداريهاي نانولولههاي کربني دو جداره يا چند جداره در محيط الاستيک از مسائل مهمي است که بايد در حرکت چرخشي بازوها هنگام حمل بار حول مفصل يا حول يک نقطه ثابت، واقع در پيکره نانوربات در نظر گرفته شود.
دکتر علي قربانپور آراني، دانشيار گروه مهندسي مکانيک دانشگاه کاشان گفت: «يکي از مهمترين وجوه تمايز اين کار با تمام پژوهشهاي اخير، ارايه مدل پاسترناک است که اين مدل، تأثير نيروهاي برشي اعمالي از جانب محيط الاستيک را بر نانولولههاي کربني دو جداره در تحليل خود در نظر گرفته است.
عضو پژوهشکده علوم و فناوري نانو دانشگاه کاشان در ادامه اظهار داشت: در اين پژوهش، مشخصات فيزيکي و مکانيکي نانولولههاي چند جداره کربني و نيتريد - بور به دست آمده است که از آن ميتوان در طراحي بازوهاي نانوربات استفاده كرد. علاوه بر اين، اين مواد به دليل خاصيت پيزوالکتريکي ميتوانند به عنوان نانولولههاي هوشمند با استفاده از اعمال ميدان الکتريکي بر آنها، در کنترل چرخش و حرکت انتقالي يا سينماتيک حرکت بازويهاي دست و گردن نانوربات استفاده شوند.
وي با بيان اين مطلب که در اين کار پژوهشي، پايداري پيچشي نانولولههاي کربني دو جداره بر بستر الاستيک با استفاده از تئوري الاستيسيته غير محلي پوسته استوانهاي بهدست آمدهاست، افزود: با توجه به شکل استوانهيي نانولولهها از تئوريهاي مکانيک محيطهاي پيوستهي پوسته استونهيي استفاده شده است.
پژوهشگر اين طرح، اضافه کرد: با توجه به اينکه معمولاً نانولولهها در يک محيط الاستيک بررسي ميشوند، براي در نظر گرفتن نيروهاي اعمالي بر آنها که شامل نيروهاي عمودي و برشي است، از مدلهاي وينکلر(براي نيروي عمودي) و پاسترناک(براي نيروي عمودي و برشي) استفاده کردهايم تا نتايج به دست آمده دقيقتر باشند.
دکتر قربانپور در ادامه اظهار داشت: افزايش پايداري پيچشي نانولولهها براي طراحي بازوهاي نانورباتها و نانومتهها بسيار مفيد است.
نتيجه اين تحقيق در طراحي بازوهاي دست يا گردن نانورباتها در برابر پايداري و استحکام پيچشي آنها بسيار قابل کاربرد است.
جزئيات اين پژوهش که با همکاري دکتر مهدي محمديمهر، دکتر عليرضا سعيدي، دکتر علي عارفمنش و دکتر هان(از کشور جمهوري خلق چين) انجام شده در مجله Journal of Mechanical Science and Technology (جلد 6، صفحات 1299- 1289، سال 2010) منتشر شده است.
