تحلیل حساسیت پارامترهای محیطی در جابه‌جایی مقیاس نانو در فضای سه‌بعدی با استفاده از مدل اصطکاکی اِ‌چ‌کا

Abstract

منیپولیشن نانوذرات از دو فاز تشکیل شده است. فاز اول بررسی نیرو و زمان بحرانی و فاز دوم بررسی حرکت و جابه‌جایی نانوذرات است. در این مقاله به بررسی فاز اول منیپولیشن نانوذرات پرداخته شده است. نیروی بحرانی مقدار نیروی لازم برای غلبه بر نیروهای اصطکاک و چسبندگی سطح است. همچنین زمان بحرانی مدت زمانی است که ذره از حالت استاتیکی خود به حالت دینامیکی تغییر پیدا می‌کند. دو دسته پارامتر به‌صورت عمده بر این دو فاکتور مهم تأثیر گذار است: 1-پارامترهای محیطی و 2-پارامترهای ابعادی. در این مقاله با استفاده از آنالیز حساسیت که روش آماری ای-فست یکی از آن‌ها است و همچنین مدل دقیق اصطکاکی اِچ‌کا به بررسی تأثیر پارامترهای محیطی بر نیرو و زمان بحرانی غلطش پرداخته شده است. انرژی سطحی، کارچسبندگی، مدول الاستیسیته سوزن، مدول الاستیسیته ذره، ضریب پواسون سوزن و ضریب پواسون ذره پارامترهای محیطی مورد بررسی هستند. با فرض صلب بودن نانو ذره و بدون تغییر شکل آن مدول الاستیسیته ذره به‌عنوان تأثیر گذارترین فاکتور بر روی نیرو و زمان بحرانی غلطش در راستای محور x و مدول الاستیسیته سوزن اثرگذارترین پارامتر بر روی نیرو و زمان بحرانی غلطش در راستای محور y در نانومنیپولیشن با استفاده از مدل اصطکاکی اِچ‌کا بوده است.