امروزه یکی از بحـث هایی که در دنیای نانو مطرح است، بحث جابهجایی یا منیپولیشن نانوذرات است.
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
2 دانشجوی دکترا، مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
3 استاد تمام دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
امروزه یکی از بحـث هایی که در دنیای نانو مطرح است، بحث جابهجایی یا منیپولیشن نانوذرات است. این بحث به این دلیل مهم است که می توان با جابهجایی نانوذرات، ساختاری متفاوت ازآنچه درحالحاضر در دسترس است، را به دست آورد. لذا برای رسیدن به این مهم از پروب میکروسکوپ نیروی اتمی بهعنوان منیپولاتور استفاده میشود. به این طریق که با استفاده از آن، نانوذرات با کشیدن و یا راندن روی سطح، جابهجاشده و به نقطهی مطلوب رسانده میشوند. اگر نیروی وارده بیشازحد نیاز باشد، نانوذره پس از ایستادن پروب میکروسکوپ نیروی اتمی همچنان به حرکت خود (لغزشی یا غلتشی) ادامه داده و از نقطهی مطلوب نهایی دور میشود. از طرف دیگر، اگر نیروی وارده کم باشد، بهطوریکه نتواند بر نیروی اصطکاک ایستایی غلبه کند، نانوذره هیچ حرکتی نخواهد داشت. پس پیدا کردن نیروی بهینه در امر نانومنیپولیشن از اهمیت بالایی برخورداراست. در این مقاله، با استفاده از شبیهسازی دینامیکی نانوذره، معادلات حاکم بر نانوذره در هنگام منیپولیشن استخراج و شبیهسازی شده تا با استفاده از آنها بتوان نیروی بحرانی و زمان بحرانی را برای نانوذرات طلا، مخمر و پلاکت در محیط های گازی، آبی، الکلی و پلاسما محاسبه کرد. با مقایسهی نتایج به دست آمده، نتیجهگیری میشود که حرکت ذرات در محیطهای مختلف بیولوژیکی با تأخیر زمانی و نیروی بحرانی بیشتر نسبت به محیط گازی صورت میگیرد.
کلیدواژهها
تیرک
منیوپولیشن
نیرو و زمان بحرانی
میکروسکوپ نیروی اتمی
نانو ذرات
dor 20.1001.1.10275940.1394.15.1.12.8
نویسندگان
امین حبیب نژاد کورایم 1
معین طاهری 2
محرم حبیب نژاد کورایم 3
عنوان مقاله English
Dynamic Modeling and simulation of nano particle motion in different environments using AFM nano ârobot
نویسندگان English
Amin Habibnejad Korayem 1
Moein Taheri 2
Moharam Habibnejad Korayem 3
1 School of Mechanical Engineering, Iran University and Science Technology, Tehran, Iran
2 School of Mechanical Engineering, Iran University and Science Technology, Tehran, Iran
3 Prof. of Mechanical Eng. of Iran University of Science and Technology
چکیده English
Nowadays one of the arguments that have been raised in the world of nanotechnologies is moving or manipulation nanoparticles. This discussion is important because the displacement of nanoparticles can make structurally different than what is currently available. So to achieve this goal, the atomic force microscope probe is used as manipulator. In this way, the use of nanoparticles by pulling or pushing on the surface, are displaced and brought to the desired point. If you apply too much force is needed, Nanoparticle Continued movement (sliding or rolling) after standing atomic force microscopy probes and away from the desired final. On the other hand, if the force is low, so that it can’t overcome the static friction force, Nanoparticles will be no movement. So finding the optimal force is important in nanomanipulation. In this paper, with using nanoparticle dynamic simulation, the governing equations on nanoparticle are derived and simulated during manipulation happen that they can be used to obtain the critical force and time for gold, yeast and platelets nanoparticles, in gaseous, water, alcohol, and plasma environments. By comparing the results obtained in this paper, it is concluded that the movement of particles in different biological environments starts later and by a force of higher magnitude relative to the gaseous medium.
کلیدواژهها
