اکتبر 21, 2020

منبع پایان نامه ارشد درمورد تکنولوژی، فناوری نانو، سرمایه گذاران

1 min read
<![CDATA[]]>

جدول ‏11- کاربرد نانو تکنولوژی در علوم مختلف
الف
نانو بیو تکنولوژی(دارویی،کشاورزی،پزشکی و …)
ب
نانو مواد(نانوتیوب ها،نانوپودرها،نانو کامپوزیت ها)
ج
نانو تکنولوژی در صنایع نفت و گاز و صنایع شیمیایی
د
نانو الکترونیک
ه
نانو مهندسی(ساخت در مقیاس نانو، مانند تجهییزات پزشکی)
و
نانو تکنولوژی در صنایع نظامی
ز
نرم افزار نانوتکنولوژی(شبیه سازی، محاسبات و …)
طیف وسیعی از کمپانی ها و همچنین شرکت های نوپا برای تولید محصولات خاصی بر مبنای فناوری نانو در دنیا تاسیس شده اند و منابع مالی همچنان از سوی دولت ها، بازار سرمایه گذاران به سوی فناوری نانو روان است. این عزم جهانی برای پیشرفت نانو تکنولوژی نشانگر این است که این رویکرد جدید به تکنولوژی ، پتانسیل متحول کردن چهره ی جهان را از همه ی جهات دارا می باشد. سرمایه گذاران بزرگ در جهان به این باور رسیده اند که نانو تکنولوژی می تواند اهداف آن ها را هر چه سریعتر و بهتر بر آورده کند و مردم منتظرند تا هر روز ظهور محصول جدیدی از نانوتکنولوژی را شاهد باشند.
سیستم های میکرو2/نانوالکترومکانیکی3
تکنولوزی های نوظهور سیستم های میکرو الکترومکانیکی، پیشرفت های عظیمی در زمینه ی تست کردن و ساختن وسایل جدید با کاربردهای نوین شاهد بوده است. این واقعیت که آن ها می توانند با استفاده از تکنیک های ساخت موجود و استفاده از زیر ساختارهای صنعت نیمه هادی ها ساخته شوند به این معنی خواهد بود که آنها می توانند با قیمت کم و حجم تجاری زیاد تولید گردند که این باعث جذابیت تجاری این سیستم ها می شود. وزن کم، اندازه ی کوچک، مصرف انرژی کم و پایایی آنها باعث جذابیت بیشتر آنها نیز شده است. وسایل بیشماری از سیستم های میکروالکترومکانیکی را می توان مشاهده نمود که به صورت موفقیت آمیزی در عرصه ی وسیعی از علوم و مهندسی به کار گرفته شده اند. هدپرینتر های جوهرافشان، میکرو پمچ ها و شتاب سنج ها ایبرگ، مثال های اندکی هستند که در آن ها سیستم های میکروالکترومکانیکی با قیمت بسیار ارزانتر جایگزین سیستم های پیشین شده اند. هم اکنون سیستم های میکروالکترومکانیکی فعالانه در حال گسترش برای استفاده در طیف وسیعی از کاربردها هستند. برای مثال در کاربردهای پزشکی، این سیستم ها برای اهداف دیداری و شنیداری، برای تحریک اعصاب و … استفاده می شوند. در سال های اخیر با پیشرفت سریع فناوری نانو و امکان ساخت قطعات در ابعاد نانو سیستم های نانوالکترومکانیکی در کنار سیستم های میکروالکترومکانیکی مطرح شده اند و بسیاری از وسایل که پیش از این در ابعاد میکرو ساخته می شدند امکان ساخت در ابعاد نانو را پیدا کردند. در شکل( ‏11) نمونه ای از این ابزارها دیده می شود.
شکل ‏11- نمونه ای از یک میکروگریپر با کاربرد زیست سلولی
برخلاف آنچه تصور می شود استفاده از میکرو و نانو عملگرها تنها محدود به کاربردهای در مقیاس میکرو نمی شود. در موارد متعددی از مجموعه فعالیت های میکروسکوپی برای ایجاد تاثیرات در مقیاس ماکروسکوپی استفاده شده است. استفاده از مجموعه ی میکرو و نانوعملگرها در سیستم های ماکروسکوپیک معمولا در کاربردهای بیولوژیکی و در سیستم های میکروالکترومکانیکی و نانوالکترومکانیکی صورت می گیرد.
با پیشرفت علم در دنیا و پیدایش تجهیزات الکترونیکی و تحولات عظیمی که در چند دهه ی اخیر و در خلال قرن بیستم به وقوع پیوست نیاز به ساخت حسگرهای دقیق تر، کوچکتر و دارای قابلیتهای بیشتر احساس شد. در سیستم های میکروالکترومکانیکی یا نانو الکترومکانیکی از حسگرهایی با حساسیت بالا استفاده می شود بطوریکه در برابر مقادیر ناچیزی از گاز، گرما و یا تشعشع حساس هستند. بالا بردن درجه ی حساسیت، بهره و دقت این حسگرها به کشف مواد و ابزارهای جدید نیاز دارد. نانو حسگرها حسگرهایی در ابعاد نانو هستند که به خاطر کوچکی ابعاد از دقت و واکنش پذیری بسیار بالایی بهره مند هستند به طوری که حتی نسبت به حظور چند اتم از یک گاز هم عکس العمل نشان می دهند. از جمله ابزار هایی که در ساخت نانو حسگرها استفاده می شود می توان به نانو تیرها و نانو ورق ها اشاره نمود. بنابراین دانش تحلیل و تکنولوژی ساخت این المان های سازه ای از اهمیت بالایی برخوردار است.
اهداف پژوهش و روند انجام پروژه
به دلیل وجود نیروهای بین اتمی و بین مولکولی با کوچک شدن ابعاد سیستم ها و قابل مقایسه شدن این ابعاد با فواصل بین ذرات و پارامترهای شبکه ی بلوری، تئوری های بر پایه ی مکانیک کلاسیک قادر به پیش بینی رفتار این سیستم ها نیستند. دلیل اصلی این امر آن است که تئوری های کلاسیک از اصل پایستگی انرژی موضعی حاصل می گردند حال آنکه وجود نیروهای بین اتمی اجازه ی استفاده از چنین قانونی را به ما نمی دهد و پایستگی انرژی نه به صورت موضعی بلکه در کل جسم مورد بررسی باید نوشته شود.
تئوری های غیرموضعی با در نظر گرفتن این موضوع توانسته اند بسیاری از پدیده های مشاهده شده در ابعاد بسیار کوچک را که توسط تئوری کلاسیک قابل توجیه نبودند پیش بینی کنند. همچنین نتایج حاصل از آنها تطابق خوبی با بسیاری از نتایج آزمایشگاهی دارند.
از آنجا که شناخت معادلات حاکم بر سیستم های میکرو و نانوالکترومکانیکی نقش اساسی در پیش بینی رفتار آنها و تاثیر پارامترهای گوناگون بر عملکرد آنها را دارد و طراحی بهینه ی این سیستم ها بدون چنین شناختی امکان پذیر نمی باشد، استفاده از مدل هایی که به بهترین نحو و با کمترین خطا رفتار این سیستم ها را پیش بینی کنند بسیار ارزشمند خواهد بود.
در این پروژه با استفاده از روش الاستیسیته ی غیر موضعی کمانش صفحه لمینیت گرفن روی بستر الاستیک مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور در نظر گرفتن اثرات برشی از تئوری مرتبه سوم برشی که به خوبی اثرات برش را برای صفحه های ضخیم در نظر می گیرد استفاده شده است.
برای بررسی کمانشی صفحه، ابتدا معادلات حرکت و شرایط مرزی دو سر یک صفحه ی توسط اصل همیلتون و با به کارگیری میدان جابهجایی فرض شده به دست میآیند. برای این کار، معادلات مربوط به انرژی کرنشی، انرژی جنبشی و کار خارجی نیروهای وارده نوشته شدهاند. در نهایت، پس از انجام تمام سادهسازیها و گرفتن تغییرات جزئی از معادلات به دست آمده، میتوان معادلات حرکت و شرایط مرزی را بر حسب مؤلفههای میدان جابهجایی و پتانسیل الکتریکی به دست آورد. نکته بسیار جالب استفاده از اصل همیلتون، همین به دست آوردن پایدار و همزمان معادلات حرکت و شرایط مرزی است. بدین صورت، میتوان با انتخاب از بین این شرایط مرزی، شرایط انواع تکیهگاهها از جمله تکیه گاه گیردار، تکیه گاه مفصلی و آزاد را به دست آورد.
بدلیل اینکه جنس صفحه از مواد گرفن انتخاب شده است معادلات حرکت به دست آمده، به همراه شرایط مرزی تکیهگاهی، مجموعهای از معادلات دیفرانسیل را تشکیل میدهند که پیدا کردن حل تحلیلی برای آنها، چندان ساده نیست. به این دلیل، روش عددی مربعات تفاضلی تعمیم یافته4(GDQ) به عنوان یک روش پویا و قدرتمند مورد استفاده قرار گرفته است. ویژگی اساسی روش مربعات تفاضلی تعمیم یافته سرعت همگرایی این روش و قابلیت فوقالعاده آن در حل کردن شرایط مرزی گوناگون بدون در نظر گرفتن هیچ نوع تابع خاصی (نظیر آنچه در روش ریلی-ریتز اتفاق میافتد) میباشد. در نهایت، با استفاده از این روش میتوان به فرکانسهای طبیعی و بار بحرانی نانوصفحه دست یافت.
ساختار پایان نامه پیش رو به ترتیب زیر میباشد:
در فصل دوم مفاهیم پایه ای و اساسی مرتبط با پروژه حاضر معرفی می گردند. در این فصل همچنین مروری بر ادبیات موضوعی انجام می شود و مطالعات انجام شده در زمینه ی تحلیل رفتار استاتیکی و ارتعاشی نانو صفحه ها و اثر پارامترهای مختلف بر آن و روش های مختلف حل استفاده شده معرفی خواهند شد. همچنین جایگاه پژوهش حاضر در میان کارهای پژوهشی انجام شده بررسی می شود. در فصل سوم مدلسازی مساله صورت گرفته است. در این قسمت با بکارگیری اصل همیلتون معادلات حاکم برای نانوصفحه ی ساخته شده از مواد گرفن بدست آمده اند. در فصل چهارم با استفاده از روش عددی مربعات تفاضلی معادلات به دست آمده، برای انواع تکیه گاه های مختلف حل شده اند. همچنین با استفاده از روش ناویر یک راه حل تحلیلی برای نانوصفحه ی ساخته شده از مواد گرفن که روی تکیه گاه ساده قرار دارد ارائه شده است و جواب ها با نتایج حاصل از حل عددی مقایسه می شوند. همچنین در این فصل با ارائه مثالی به بررسی رفتار ارتعاشی و کمانشی نانوصفحه پرداخته می شود و تاثیر پارامترهای گوناگون مانند نسبت صفحه، پارامتر غیرموضعی، ضریب بستر و شرایط مرزی بر رفتار نانوصفحه مورد مطالعه قرار می گیرد. در فصل پنجم نتیجه گیری و زمینه ی کارهای پیشرو ارائه خواهد شد.
فصل دوم :ادبیات تحقیق
مباح]]>

این مطلب را هم بخوانید :  پایان نامه با کلمات کلیدیاسترس، حل مسئله، پژوهشگران

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Copyright © All rights reserved. | Newsphere by AF themes.