به گزارش خبرگزاری مهر، به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، دکتر علی قربان‌پور، یکی از مجریان این طرح گفت: در این تحقیقات تئوری، یک نانو ورق کربنی در نظر گرفته شده که با لایه‌هایی نانومتری از اکسید روی پوشش داده شده و یک نانو سازه ساندویچی را تشکیل داده است. این لایه‌ها نقش حسگر و محرک را دارند. به این ترتیب، کنترل رفتار کمانش دینامیکی این نانوسازه مورد بررسی و مدلسازی قرار گرفته است.
وی با بیان اینکه این نتایج تئوری باعث افزایش دقت جواب‌ها جهت ساخت نمونه عملی آن خواهد شد، اظهار داشت: به کمک این نتایج می‌توان حسگرها و محرک‌هایی را برای نانو ورق‌های کربنی طراحی کرد و بدین ترتیب عملکرد آن‌ها را بهبود بخشید و همچنین با استفاده از پوشش اکسید روی، از خوردگی در نانو سازه مذکور جلوگیری کرد.
به گفته وی، از طرفی توانایی کنترل رفتار دینامیکی نانو سازه با استفاده از کنترلر فراهم می‌شود و از نتایج این طرح می‌توان در طراحی و ساخت نانو زلزله سنج‌ها، صنایع نفت و گاز، هوافضا، دریانوردی، ماشین‌ها و ... استفاده کرد.
قربان پور گفت: طبق نتایج، با استفاده از کنترلر تناسبی-مشتقی، رفتار دینامیکی نانو سازه قابل کنترل است. این نوع کنترلر یکی از انواع کنترلر‌هاست که سیگنال ورودی سیستم را با جابجایی و سرعت سیگنال خروجی متناسب کرده و این فرایند را تا جایی ادامه می‌هد که پاسخ دینامیکی سازه متناسب و بهینه شود.
وی ادامه داد: در واقع اعمال ولتاژ خارجی به محرک، یک پارامتر مؤثر در کنترل سیستم است و با اعمال میدان مغناطیسی به نانو ورق کربنی، می‌توان محدوده پایداری دینامیکی سیستم را کنترل کرد.
نانوورقهای کربنی در سیستم‌های هوشمند میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک کاربردهای فراوانی دارند. در این تحقیق تلاش شده تا با استفاده از لایه‌های حسگر و محرک در سطوح زیر و بالای نانوورقهای کربنی، رفتار دینامیکی انها تحت کنترل نیروی‌های دینامیکی اعمال شده قرار گیرد. به نظر می‌رسد وجود یک حسگر و محرک، در سطح آن‌ها سبب شود گستره‌ی کارایی این نانوورق‌ها افزایش یابد.
در این تحقیق کمانش دینامیکی غیرخطی یک نانو ورق ساندویچی پیزوالکتریک تحلیل شده است. در واقع هسته این نانو ورق از یک نانو ورق کربنی ارتوتروپیک ویسکوالاستیک تحت میدان مغناطیسی تشکیل شده که با لایه‌های پیزوالکتریک ویسکوالاستیک اکسید روی (ZnO) تحت میدان الکتریکی پوشانده شده است. به منظور دست یابی به محدوده پایداری دینامیکی، از روش‌های عددی تفاضلات مربعی، تفاضلات مربعی هارمونیک و تفاضلات مکعبی استفاده شده است.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر علی قربان پور آرانی- عضو هیأت علمی دانشگاه کاشان- و دکتر رضا کلاه چی و دکتر محمد شریف زارعی- فارغ التحصیلان این دانشگاه- است که نتایج آن در مجله Composite Structures (جلد ۱۳۲، شماره ۱، سال ۲۰۱۵، صفحات ۵۰۶ تا ۵۲۶) منتشر شده است.
نظر شما