استفاده از مدلهای تماس کروی در مدلسازی منیپولیشن سهبعدی نانوذرات طلا با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی جهت محاسبهی نیرو و زمان بحرانی
نویسندگان
1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اراک، اراک، ایران
doi
چکیده
امروزه منیپولیشن با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی بهعنوان یکی از روشهای نوین ساخت تجهیزات مقیاس میکرو/نانو مورد توجه محققین قرار گرفته است.ازآنجاکه این روش نیاز به فرآیندهای دقیق و پیچیده داشته و هزینههای بالایی را دربردارد، لذا پیش از انجام هرگونه کار تجربی بایستی به مدلسازی دقیق آن پرداخت.مدلسازی دقیق فرآیند منیپولیشن سهبعدی از چهار بخش عمده شامل سینماتیک، دینامیک، اصطکاک و تماس تشکیل شده است. مدلسازی استاتیکی و دینامیکی منیپولیشن سهبعدی پیشازاین توسط محققین مختلف بررسی شده است، اما به مدلسازی اصطکاکی و تماسی توجه کمتری شده است. در این مقاله برای نخستین بار چهار مدل تماسی کروی، شامل مدلهای هرتز، جیکاآر، دیاِمتی و بیسیپی جهت نانومنیپولیشن سهبعدی توسعه یافته و به کار برده شدهاند. هدف از کاربرد این مدلها، بررسی اثر آنها بر نیرو و زمان بحرانی در منیپولیشن سهبعدی بهمنظور مدلسازی دقیق حرکت نانوذره بر روی سطح مبنا میباشد. نتایج به دست آمده بیانگر آن است که مدل تماسی هرتز به دلیل صرفنظر از نیروهای چسبندگی کمترین مقدار نیرو و زمان بحرانی را نشان میدهد، همچنین نتایج نشان میدهد که غلتش ذرات حول محور xبهعنوان محتملترین مد حرکتی، و لغزش در راستای محور x بهعنوان کماحتمالترین مد حرکتی خواهند بود.
