پژوهشگران دانشگاه کاشان موفق به محاسبه‌ی مشخصات فیزیکی و مکانیکی نانولوله‌های چند جداره کربنی و نیترید- بور شدند که می‌توان از آنها در طراحی بازوهای نانوربات‌ها استفاده نمود.
کمک به طراحی بهتر بازوهای نانوربات‌ها
پژوهشگران دانشگاه کاشان موفق به محاسبه‌ی مشخصات فیزیکی و مکانیکی نانولوله‌های چند جداره کربنی و نیترید- بور شدند که می‌توان از آنها در طراحی بازوهای نانوربات‌ها استفاده نمود.
انواع پایداری‌های نانولوله‌های کربنی دو جداره یا چند جداره در محیط الاستیک از مسائل مهمی است که باید در حرکت چرخشی بازوها هنگام حمل بار حول مفصل یا حول یک نقطه‌ی ثابت، واقع در پیکره‌ی نانوربات در نظر گرفته شود.
دکتر علی قربان‌پور آرانی، دانشیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه کاشان، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد ویژه‌ی توسعه‌ی فناوری نانو گفت: «یکی از مهم‌ترین وجوه تمایز این کار با کلیه‌ی پژوهش‌های اخیر ارایه‌ی مدل پاسترناک است که این مدل، تأثیر نیروهای برشی اعمالی از جانب محیط الاستیک را بر نانولوله‌های کربنی دو جداره در تحلیل خود در نظر گرفته‌است».
عضو پژوهشکده‌ی علوم و فناوری نانو دانشگاه کاشان، در ادامه اظهار داشت: «در این پژوهش، مشخصات فیزیکی و مکانیکی نانولوله‌های چند جداره کربنی و نیترید- بور به‌دست آمده‌است که از آن می‌توان در طراحی بازوهای نانوربات استفاده نمود. علاوه بر این، این مواد به دلیل خاصیت پیزوالکتریکی، می‌توانند به عنوان نانولوله‌های هوشمند با استفاده از اعمال میدان الکتریکی بر آنها، در کنترل چرخش و حرکت انتقالی یا سینماتیک حرکت بازوی‌های دست و گردن نانوربات استفاده شوند».
وی با بیان این مطلب که «در این کار پژوهشی، پایداری پیچشی نانولوله‌های کربنی دو جداره بر بستر الاستیک با استفاده از تئوری الاستیسیته غیر محلی پوسته‌ی استوانه‌ای به‌دست آمده‌است»، افزود: «با توجه به شکل استوانه‌ای نانولوله‌ها، از تئوری‌های مکانیک محیط‌های پیوسته‌ی پوسته‌ی استونه‌ای استفاده شده‌است».
پژوهشگر این طرح، اضافه کرد: «با توجه به اینکه معمولاً نانولوله‌ها در یک محیط الاستیک بررسی می‌شوند، برای در نظر گرفتن نیروهای اعمالی بر آنها که شامل نیروهای عمودی و برشی است، از مدل‌های وینکلر(برای نیروی عمودی) و پاسترناک(برای نیروی عمودی و برشی) استفاده کرده‌ایم تا نتایج به‌دست آمده دقیق‌تر باشند».
دکتر قربان‌پور در ادامه اظهار داشت: «افزایش پایداری پیچشی نانولوله‌ها برای طراحی بازوهای نانوربات‌ها و نانومته‌ها بسیار مفید است. گفتنی است که نتیجه‌ی این تحقیق در طراحی بازوهای دست یا گردن نانوربات‌ها در برابر پایداری و استحکام پیچشی آنها بسیار قابل کاربرد است».
جزئیات این پژوهش –که با همکاری آقایان دکتر مهدی محمدی‌مهر، دکتر علیرضا سعیدی، دکتر علی عارف‌منش و دکتر هان(از کشور جمهوری خلق چین) انجام شده‌است- در مجله‌یJournal of Mechanical Science and Technology (جلد ۶، صفحات ۱۲۹۹- ۱۲۸۹، سال ۲۰۱۰) منتشر شده‌است.
