محرب حبیب نژاد کورایم
منیژه ذاکری

در این مقاله نیروهای پروب AFM به عنوان مانیپولاتور نانوربات در راندن نانوذرات بر اساس معادلات دینامکی نانومانیپولاتور و با اعمال مدل تماسی JKR و اصطکاک ناشی از چسبندگی در مقیاس نانو شبیه سازی خواهد شد. ابتدا ذره و صفحه مبنا در حالت سکون قرار دارد. سپس حرکت صفحه مبنا با سرعت ثابت شروع می گردد که موجب اعمالی نیروئی از طرف ذره بر پروب و بالعکس می گردد. نیروی اعمالی بر نانوذره تا مقدار بحرانی که بتواند بر نیروهای چسبندگی غلبه نماید، افزایش می یابد و سپس حرکت ذره بر روی صفحه مبنا آغاز می گردد. در شبیه سازی، مقادیر نیروی بحرانی و زمان شروع حرکت ذره و نیز حساسیت آنها نسبت به پارامترهای مساله یعنی هندسه، مواد، و شرایط اولیه مساله مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به نتایج بدست آمده، نیروی بحرانی لازم برای مانیپولیشن ذرات تحت تاثیر تمام پارامترهای مساله بوده و با طراحی مناسب ابزار، قابل کنترل است، کنترل نیروی وارده بر ذره و در مواردی کاهش آن، در مانیپولیشن ذرات بیولوژیکی خصوصا بدلیل امکان تغییر شکل و تخریب نمونه ها بسیار حائز اهمیت است. همچنین مکانی دقیق راس پروب و نانوذرات در هر لحظه از نانومانیپولیشن بدست می آید که این امر اساس کنترل دقیق جابجایی و مونتاژ نمونه ها است. چنین نتیجه گیری می شود که برای مانیپولیشن و مونتاژ ذرات مختلف خصوصا نمونه های بیولوژیکی، در نظر گرفتن تاثیر پارامترهای مختلف برای کنترل نیروی اعمال شده و مانیپولیشن دقیق ضرورت دارد.

میکروسکوپ نیروی اتمی (AFM)، نانورباتیک، نانومانیپولیشن، شبیه سازی دینامیکی، راندن (Pushing)