گام پژوهشگر ایرانی در مسیر طراحی نانو ابزارهای پزشكی

تهران- ایرنا- پژوهشگر دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی در تحقیقی تئوری به بررسی برهم‌كنش دینامیكی بین دو نانولوله‌ كربنی عمود برهم پرداخته است كه نتایج این كار در طراحی نانوحسگرها، نانوابزارهای پزشكی و یا الكترومكانیكی قابل استفاده خواهد بود.

به گزارش ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، نانولوله‌های كربنی به دلیل ویژگی‌های فیزیكی، شیمیایی و مكانیكی مطلوب خود، در چند دهه اخیر مورد توجه و استفاده گسترده‌ای قرار گرفته‌اند.

اگرچه سنتز نانولوله‌ها به دو صورت افقی و عمودی بررسی شده است، اما تا كنون به رشد و حتی مدل‌سازی مجموعه‌ای متشكل از هر دو ساختار افقی و عمودی پرداخته نشده است. ساختارهای جنگلی و غشایی نانولوله‌های كربنی دارای كاربردهای گسترده‌ای در ساخت نانوحسگرها، قطعات نانوالكترومكانیك و مهندسی پزشكی است. بنابراین، شناخت رفتار مكانیكی آن‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

دكتر كیوان كیانی در این باره گفت : شناخت رفتار مكانیكی یك سیستم متشكل از دو نانولوله‌ كربنی تك جداره در مجاورت یكدیگر، مقدمه‌ای بر شناخت رفتار مكانیكی نانوساختارهای جنگلی و غشایی خواهد بود.

وی افزود: در این طرح، تلاش شده تا مدل‌های مكانیكی مناسبی به منظور لحاظ نمودن نیروی واندروالسی بین دو نانولوله‌ كربنی تك جداره در مجاورت یكدیگر و نیز بررسی اندركنش دینامیكی بین آن‌ها ارائه شود.

كاربرد نتایج این طرح در طراحی و تحلیل نانو غشاها و نانو قطعات الكترومكانیكی مبتنی بر ساختار نانولوله‌های كربنی یك و چند جداره‌ خواهد بود.

به گفته‌این محقق، در مدل ارائه شده، تغییر در نیروی واندروالسی به‌ واسطه‌ جابجایی عرضی نسبی دو نانولوله محاسبه شده و تأثیر آن در روابط حركت نانوساختارهای شامل نانولوله‌های عمود بر هم وارد شده است.

كیانی در ادامه افزود: تا كنون هیچ مدل مكانیك محیط پیوسته مناسبی برای بررسی اندركنش دینامیكی بین دو نانولوله‌ كربنی ارائه نشده بود. دلیل اصلی این امر، پیچیدگی‌های مربوط به در نظر گرفتن نیروی واندروالسی بین دو نانولوله‌ مرتعش بود.

در این كار تحقیقاتی، ایده‌ استفاده از چگالی نیروی واندروالسی مطرح و انرژی كرنشی الاستیك آن ارائه شده است.

تأثیر تغییر شكل‌های برشی بر فركانس اصلی نانوسیستم و توانایی تئوری غیر موضعی تیموشنكو در پیش بینی نتایج حاصل از تئوری غیر موضعی مرتبه بالای برشی، از دیگر نتایج جدید این كار تحقیقاتی است.

این تحقیقات حاصل تلاش‌های دكتر كیوان كیانی- عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی- است كه نتایج آن در مجله‌ Composite Structures سال 2015، به چاپ رسیده است.

علمی **1354**1440