متن کامل خبر


 
جلسه دفاع از رساله:خانم سیده زهرا محمدی، گروه آموزشی طراحی کاربردی

خلاصه خبر: مدلسازی و کنترل میکروسکوپ نیروی اتمی در مورد ترولینگ جهت فرآیند نانو منیپولیشن

  • عنوان: مدلسازی و کنترل میکروسکوپ نیروی اتمی در مورد ترولینگ جهت فرآیند نانو منیپولیشن
  • ارائه‌کننده: خانم سیده زهرا محمدی
  • استاد راهنما اول: دکتر مجید محمدی مقدم
  • استاد راهنما دوم: دکتر حسین نجات پیش کناری
  • استاد ناظر داخلی اول: دکتر اکبر علی بیگلو
  • استاد ناظر داخلی دوم: دکتر سارا درباری کوزه کنان
  • استاد ناظر خارجی اول: دکتر غلامرضا وثوقی
  • استاد ناظر خارجی دوم: دکتر محمدرضا حائری یزدی
  • نماینده تحصیلات تکمیلی: دکتر اکبر علی بیگلو
  • مکان: سالن351
  • تاریخ: 98/04/18
  • ساعت: 09:00

چکیده:دستگاه میکروسکوپ نیروی اتمی یک وسیله تشخیصی در حوزه نانو ‌می‌باشد. از این دستگاه ‌می‌توان جهت تصویربرداری و شناسایی سطوح در ابعاد نانو استفاده کرد. استفاده از این دستگاه به عنوان یک نانوربات جهت جابجایی نانوذرات کاربردی است که در دهه 1990 مطرح شد و تاکنون پژوهش‌های مختلفی بر فرایند نانومنیپولیشن با میکروسکوپ نیروی اتمی‌ انجام گرفته است. میکروسکوپ نیروی اتمی‌در مود ترولینگ نوعی AFM دارای نانوسوزنی بلند است که به جای تیپ معمولی نصب ‌می‌شود و عملکرد آن را دچار تغییراتی ‌می‌کند. در رساله حاضر، تحلیل تنشی، دینامیکی و کنترل فرایند منیپولیشن ذرات زیستی توسط TR-AFM انجام گرفته است تا بتوان این فرایند را به خوبی شبیه‌سازی کرد و رفتارهای سیستم را پیش‌بینی کرد. ابتدا، معادلات حاکم بر فرایند منیپولیشن یک‌بعدی نانوذرات به روش نیوتون استخراج شده و فرایند شبیه‌سازی شده‌است. طول‌های مختلف برای نانوسوزن در نظر گرفته شده و عملکرد سیستم در حالت‌های مختلف مقایسه شده و اهمیت در نظر گرفتن تغییرفرم نانوسوزن برای نانوسوزن‌های بلند نشان داده شده‌است. هم چنین، برای سیستم مورد نظر در این فرایند تحلیل تنش صورت گرفته است تا مقاومت سیستم در برابر نیروهای اعمالی بررسی شود. سپس، معادلات گسترده حاکم بر TR-AFM به روش انرژی استخراج شده‌است. پس از آنالیز مودال، معادلات دیفرانسیل جزئی با روش گلرکین به معادلات دیفرانسیل معمولی تصویر ‌می‌شوند. در ادامه، نتایج حاصل از شبیه‌سازی پاسخ دینامیکی سیستم با نتایج حاصل از شبیه‌سازی رفتار سیستم در نرم افزار ANSYS صحت‌سنجی شده‌است. هم‌چنین، با استفاده از معادلات استخراج شده، فرایند منیپولیشن ذرات زیستی استوانه‌ای و کروی به صورت سه‌بعدی شبیه‌سازی شده‌است. معادلات و کد MATLAB نوشته شده برای این منظور با نتایج تجربی موجود صحت‌سنجی شده‌است. در انتها، یک کنترلر برای فرایند منیپولیشن دو‌بعدی طراحی شده‌است. در فاز چسبندگی ذره به زیرلایه، تغییرفرم میکروتیر توسط یک اهرم نوری محاسبه ‌می‌شود و جابجایی ذره همراه با زیرلایه توسط یک شبکه عصبی پیش بینی ‌می‌شود. در فاز لغزش ذره روی زیرلایه، کنترلر PID و جبران کننده lead-lag استفاده شده ‌اند تا سرعت زیرلایه را به نحوی کنترل ‌‌کنند که ذره را به نقطه مقصد برساند.
کلمات کلیدی: میکروسکوپ نیروی اتمی‌در مود ترولینگ، نانومنیپولیشن، مکانیک تماس، تحلیل دینامیکی، کنترل

15 تیر 1398 / تعداد نمایش : 236