مدلسازی مکانیکی چندلایه نانو پیزوالکتریک تک کریستال برای کاربرد در میکروپمپ ها

در این مقاله، به مدلسازی یک میکروپمپ پیزوالکتریکی برای استفاده در کاربردهای پزشکی و دستگاه های انتقالدارو پرداخته شده است. دیافراگم در نظر گرفته شده برای میکروپمپ شامل یک لایه نازک پیزوالکتریک به جنسPZT-5A که بر روی بستر تک کریستال به جنس سیلیکون قرار دارد، است. در این مقاله به بررسی تاثیراتولتاژ، شعاع دیافراگم، ضخامتهای لایه پیزوالکتریک و بستر و همچنین تاثیرات ناهمسانگردی نانوصفحه تککریستال (بستر) بر روی حداکثر میزان خیز دیافراگم پرداخته شده است. نتایج حاصل نشان دهنده آن است کهمیزان خیز دیافراگم با افزایش میزان ولتاژ و شعاع دیافراگم افزایش مییابد. همچنین با افزایش میزان ضخامتلایه پیزوالکتریک، میزان خیز آن کاهش می یابد. نکته قابل توجه آن است که با افزایش ضخامت بستر، مقدار خیزماکزیمم کاهش مییابد اما این تغییرات نسبت به تغییرات لایه پیزوالکتریک کمتر است. به علاوه آنکه با افزایشمیزان ناهمسانگردی بستر دیافراگم، میزان خیز افزایش می یابد. همچنین با افزایش ضریب پواسون، این مقدارکاهش می یابد.

Keywords:

میکروپمپ پیزوالکتریکی , لایه نازک پیزوالکتریک , PZT-5A , انتقال دارو