۹ نتیجه برای منیپولیشن
محرم حبیب نژاد کورایم، حسام خاکسار، روزبه نوحی حفظ آباد، معین طاهری،
دوره ۱۴، شماره ۱۴ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
در این مقاله به توسعه و مدلسازی تئوریهای تماسیالاستیک – پلاستیک جهت نانوباکتری‌های نرم کروی شکل به منظور کاربرد در منیپولیشن میکرو/نانوذرات زیستی مختلف بر پایه ی میکروسکوپ نیروی اتمی پرداخته شده است. ابتدا شبیه سازی تماس الاستیک برای سه دسته نانوباکتری اپیدرمیدیس، سالی‌ویروس و آئروس با استفاده از مدل تماسی هرتز و المان محدود پرداخته شد. مقایسه نتایج شبیه سازی تماس الاستیک با نتایج آزمایشگاهی موجود نشان داد که در نظر گرفتن حالت الاستیک برای شبیه سازی تماس نانوذرات زیستی مناسب نیست و نتایج نادرستی را در اختیار قرار می‌دهد. از این رو در این مطالعه به توسعه و شبیه سازی تئوری‌تماسی الاستیک – پلاستیک چانگ جهت کاربرد در شبیه سازی مکانیک تماس به منظور کاربرد در شبیه سازی منیپولیشن پرداخته شد. مقایسه شبیه سازی تئوری تماسی چانگ با نتایج آزمایشگاهی موجود و نتایج حاصل از شبیه سازی تماسی چن و همکارانش نشان داد که تئوری الاستیک – پلاستیک کامل چانگ نتایج مطلوبی را در اختیار قرار می‌دهد. مقایسه نمودار شعاع تماس بر حسب عمق نفوذ در دو تئوری هرتز و چانگ نشان داد که میزان شعاع تماسی ایجاد شده در حالت الاستیک – پلاستیک از میزان شعاع تماسی ایجاد شده در حالت الاستیک بیشتر می‌باشد.
محرم حبیب نژاد کورایم، سپهر دهقانی قهنویه، مهدی قاسمی، معین طاهری،
دوره ۱۵، شماره ۱ - ( ۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در منیپولیشن نانوذرات با میکروسکوپ نیروی اتمی، به منظور مدلسازی دقیق دینامیک منیپولیشن و جلوگیری از آسیب به نانوذره، محاسبه‌ی دقیق نیروی بحرانی امری ضروری می‌باشد. برای مدلسازی دینامیکی دقیق و محاسبه‌ی نیروی وارد بر نانوذره نیز نیاز به مدلسازی سختی در انواع تیرکها، شناخت پارامترهای هندسی حساس مؤثر بر سختی تیرکها و پارامترهای حساس مؤثر بر زمان و نیروی بحرانی می‌باشد. ازاین‌رو در این مقاله ابتدا به‌صورت مجزا به بررسی دو نوع متداول تیرکها یعنی تیرک‌های وی-شکل و خنجری پرداخته‌شده است. برای مدلسازی سختی تیرک وی-شکل، این تیرک به دو قسمت تقسیم‌شده است؛ قسمت اول مثلثی و قسمت دوم شامل دو تیر مورب مستطیلی است. سپس سختی هر قسمت به‌طور مجزا مدل شده و سختی نهایی محاسبه شده است. برای مدلسازی سختی تیرک خنجری نیز از همین روش استفاده‌شده و تیرک به دو قسمت مثلثی و مستطیلی تقسیم‌شده و سختی نهایی به دست آورده شده است. با توجه به این‌که بررسی پارامترهای اثرگذار بر سختی تیرک و زمان و نیروی بحرانی منیپولیشن در منیپولیشن ذرات زیستی اهمیت بالایی دارد، لذا با استفاده از روش آنالیز حساسیت ای-فست به انتخاب مناسب نوع تیرک و پارامترهای آن پرداخته‌شده است. در انتها در این مقاله نشان داده‌شده است که تیرک خنجری برای جابه جایی ذرات بیولوژیکی مناسب‌تر است.
معین طاهری،
دوره ۱۵، شماره ۱۲ - ( ۱۱-۱۳۹۴ )
چکیده
در نانومنیپولیشن با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی، جهت جابه‌جایی میکرو/نانوذرات مختلف، محاسبه‌ی دقیق نیرو و زمان بحرانی منیپولیشن به منظور عدم آسیب دیدن و جابه‌جایی دقیق میکرو/نانوذرات هدف، امری ضروری می‌باشد. برای رسیدن به این هدف نیاز به مدلسازی دقیق سینماتیک و دینامیک نانومنیپولیشن می‌باشد که پیش از این به صورت دوبعدی صورت پذیرفته است. در این مقاله به مدلسازی و شبیه‌سازی دینامیک سه‌بعدی نانومنیپولیشن جهت نزدیک‌تر شدن هرچه بیشتر نتایج مدلسازی به نتایج حاصل از نانومنیپولیشن واقعی پرداخته شده است. برای این منظور با در نظر گرفتن شکل کروی برای میکرو/نانوذرات هدف، ابتدا روابط سینماتیک سه بعدی منیپولیشن استخراج شده است. سپس مدل تماسی جی‌کاآر جهت استفاده در منیپولیشن ارائه شده و معادلات سختی تیرک مستطیلی در سه بعد استخراج شده است. در آخرین مرحله از بخش مدلسازی، دینامیک سه‌بعدی حرکت میکرو/نانوذرات هدف استخراج شده و معادلات نیرو و زمان بحرانی منیپولیشن به دست آمده است. پس از آن با شبیه‌سازی معادلات به دست آمده، مقادیر نیرو و زمان بحرانی منیپولیشن سه بعدی برای دو ذره‌ی بیولوژیکی دی‌اِن‌اِی و پلاکت محاسبه شده است. نتایج به دست آمده بیانگر شروع به حرکت غلتشی ذرات مورد بررسی حول محور x قبل از غلتش حول محورهای y و z و همچنین نیروی بحرانی لازم بیشتر برای جابه‌جایی ذرات دی‌اِن‌اِی نسبت به پلاکت می‌باشد.
محرم حبیب نژاد کورایم، حسن اصلانی پایان، احمد همایونی، روزبه نوحی حفظ آباد،
دوره ۱۶، شماره ۹ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده
در این مقاله به مدلسازی و شبیه سازی فرآیند منیپولیشن نانوذرات کربنی پرداخته شده است. از آن جایی که در منیپولیشن نانوذرات، هندسه نقش مهمی در رفتار دینامیکی بازی می کند؛ بررسی اشکال هندسی مختلف نانوذرات در این فرآیند حائز اهمیت است. به منظور بررسی تأثیرات هندسی، منیپولیشن چهار آلوتروپ کربنی با جرم برابر انجام شد و تأثیر قطر نانولوله های کربنی با طول های یکسان در این فرآیند مورد مطالعه قرار گرفت. به این منظور از روش دینامیک مولکولی که متناسب با ابعاد سیستم مورد مطالعه است استفاده شد تا درک صحیحی از فرآیند منیپولیشن و دینامیک آن ارائه دهد. در مطالعه ی منیپولیشن آلوتروپ های کربنی با جرم یکسان مشخص شد که هرچه آلوتروپ از حالت کروی شکل خارج شود، روند منیپولیشن تسهیل می گردد و نیروی وارد بر سوزن کاهش خواهد یافت. می توان علت این امر را در انحنای سطح تماس سوزن و نانوذره جستجو نمود. در فرآیند منیپولیشن نانولوله با قطرهای مختلف، افزایش قطر نانولوله سبب تغییر در نیروی وارد شده بر سوزن و افزایش مقدار آن می گردد. مقدار عمق نفوذ در طی فرآیند منیپولیشن برای هر نانولوله استخراج شد، نتایج نشان داد که با افزایش قطر نانولوله، مقدار عمق نفوذ افزایش می یابد. ازآنجایی‌که آلوتروپ های کربنی به عنوان حامل های داروئی کاربرد دارند، نتایج این مطالعه در بهبود فرآیندهای عملی و کاهش هزینه های آزمایشگاهی قابل استفاده است.
محرم حبیب نژاد کورایم، امین حبیب نژاد کورایم، معین طاهری، سعید رفیعی نکو،
دوره ۱۶، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۵ )
چکیده
امروزه جابه‌جایی میکرو/نانوذرات مورد توجه بسیار جهت ساخت ابزارهای مختلف در مقیاس میکرو/نانو و کاربرد در علوم پزشکی و زیستی است. پروب میکروسکوپ نیروی اتمی بسیار رایج برای جابه‌جایی دقیق در مقیاس ابعاد کوچک است. در حین نانومنیپولیشن، میکرو/نانوذرات می‌توانند به نقطه‌ی مطلوب نهایی با دقت بسیار بالایی با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی در مود تماسی با کنترل دقیق پروب آن جابه‌جا شوند. در این مقاله با انتخاب مناسب ورودی گشتاور اعمالی به رأس پروب، به کنترل انحراف از مرکز پروب و مشاهده‌ی میزان جابه‌جایی پروب از راستای قائمش پرداخته شده است، تا در هنگام جابه‌جایی، میکرو/نانوذره همواره با پروب در تماس باشد. محیط‌های مایع مختلف (آب، الکل و پلاسما) با میکرو/نانوذرات مختلف اعم از زیستی و غیرزیستی جهت این مطالعه به کار گرفته شده است. علاوه بر این، با استفاده از کنترل مود لغزشی، پروب میکروسکوپ نیروی اتمی در محیط‌های آب، الکل و پلاسما استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که زمان لازم برای کنترل میکرو/نانوذرات مختلف در محیط پلاسما کمتر از محیط آب است؛ همچنین زمان مورد نیاز در محیط آب کمتر از محیط الکل می‌باشد.
محرم حبیب نژاد کورایم، محسن استاجی، احمد همایونی،
دوره ۱۷، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۶ )
چکیده
به‌منظور بررسی اثر داروها بر روی ویروس‌ها، اثرات متقابل بین پروتئین‌ها و ایجاد تغییرات مطلوب ژنتیکی بر روی دی‌ان‌ای موجودات، بررسی هرچه دقیق‌تر این ذرات بیولوژیکی یکی از کلیدی‌ترین نیازهای امروزه است. در این مسیر، شناسایی خواص مکانیکی این ذرات و همچنین نحوه‌ی رفتار مکانیکی آنها در شرایط متفاوت نیز یک ضرورت به‌حساب می‌آید. منیپولیشن ذرات زیستی در ابعاد نانو یکی از فرایندهای مهم در بررسی رفتار نانوذرات بیولوژیکی است؛ زیرا بررسی میزان نیروی وارده، میزان تغییرشکل و بررسی احتمال تخریب در ذره می‌تواند اطلاعات سودمندی را در اختیار ما قرار دهد. در این مقاله به شبیه‌سازی دینامیک مولکولی فرآیند نانومنیپولیشن سه ذره‌ی زیستی مختلف (ویروس، پروتئین و دی‌ان‌ای تک‌رشته‌ای) بر پایه‌ی نانو ربات میکروسکوپ نیروی اتمی پرداخته‌شده است. هدف، یافتن اثر جنس زیرلایه بر روی نیروی وارده بر نانوذره و همچنین بررسی احتمال تخریب آن است. برای این منظور از سه زیرلایه‌ی مختلف با جنس‌های سیلیکون، گرافن و طلا استفاده‌شده است. دلیل انتخاب این زیرلایه‌ها فراوانی استفاده از آنها در فرایندهای آزمایشگاهی و همچنین عدم واکنش با ذرات زیستی است. نتایج نشان می‌دهد که بیشترین نیروی وارد به ذره، متعلق به فرایند منیپولیشن بر روی زیرلایه‌ی طلایی است و احتمال تخریب نیز در این حالت بسیار زیاد است. در مقایسه‌ی بین زیرلایه‌های گرافنی و سیلیکونی نیز مشخص می‌شود که نیروی منیپولیشن و تغییرشکل ذره بر روی زیرلایه‌ی گرافنی بیشتر از زیرلایه‌ی سیلیکونی است.
معین طاهری،
دوره ۱۷، شماره ۱۱ - ( ۱۱-۱۳۹۶ )
چکیده
به منظور محاسبه‌ی دقیق نیرو و زمان بحرانی در منیپولیشن بایستی اثرگذاری فاکتورهای مختلف ورودی بر فاکتورهای خروجی را مورد بررسی قرار داد. یکی از روش‌های دقیق و سریع در آنالیز حساسیت، روش آنالیز حساسیت آماری ای-فست می‌باشد. پیش از این تحقیقاتی در رابطه با اثرگذاری فاکتورهای مختلف بر نیرو و زمان بحرانی منیپولیشن دوبعدی با استفاده از روش‌های مختلف گرافیکی، دیفرانسیلی و آماری صورت پذیرفته است. در این پژوهش برای نخستین‌بار با استفاده از روش تحلیل حساسیت آماری ای-فست اثر شش فاکتور ابعادی شامل طول تیرک، عرض تیرک، ضخامت تیر، ارتفاع سوزن، شعاع ذره و شعاع نوک سوزن، بر هشت پارامتر خروجی شامل نیروی بحرانی لغزش در راستای محور x، غلتش حول محور x، لغزش در راستای محور y، غلتش حول محور y، و زمان بحرانی لغزش در راستای محور x، غلتش حول محور x، لغزش در راستای محور y، غلتش حول محور y، در منیپولیشن سه‌بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نهایی به‌دست آمده بیانگر این است که فاکتور ضخامت تیرک اثرگذارترین فاکتور بر نیروهای بحرانی و فاکتور ارتفاع سوزن اثرگذارترین فاکتور بر زمان‌های بحرانی منیپولیشن سه‌بعدی می‌باشند.
معین طاهری،
دوره ۱۹، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۳۹۷ )
چکیده
نیرو و زمان بحرانی دو پارامتر خروجی مهم در نانومنیپولیشن ذرات مختلف هستند. پارامترهای ورودی مختلفی بر نیرو و زمان بحرانی منیپولیشن اثرگذار بوده که پارامترهای ابعادی و سرعت را می‌توان مهم‌ترین آنها دانست. برای محاسبه دقیق نیرو و زمان بحرانی منیپولیشن نیاز به تحلیل دقیق میزان اثرگذاری پارامترهای مختلف ورودی است. یکی از روش‌های نوین در تحلیل حساسیت اثرگذاری پارامترهای ورودی بر مسایل، روش‌های تحلیل حساسیت آماری هستند که یکی از دقیق‌ترین این روش‌ها، روش سوبل است. پیش از این تحقیقاتی در رابطه با اثرگذاری پارامترهای مختلف بر منیپولیشن دوبعدی صورت پذیرفته است. در این مقاله برای نخستین بار با استفاده از روش تحلیل حساسیت آماری سوبل اثر پارامترهای ابعادی مختلف شامل ۹ پارامتر طول تیرک، عرض تیرک، ضخامت تیرک، ارتفاع سوزن، سرعت در راستای محورهای x و y، شعاع ذره، شعاع نوک سوزن و طول ذره بر ۸ پارامتر خروجی شامل نیروی بحرانی لغزش در راستای محور x، غلتش حول محور x، لغزش در راستای محور y، غلتش حول محور y و زمان بحرانی لغزش در راستای محور x، غلتش حول محور x، لغزش در راستای محور y و غلتش حول محور y در منیپولیشن سه‌بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج کلی به‌دست‌آمده بیانگر این است که پارامترهای ضخامت تیرک و طول تیرک اثرگذارترین پارامترها بر نیروهای بحرانی و پارامترهای ارتفاع سوزن و ضخامت تیرک اثرگذارترین پارامترها بر زمان‌های بحرانی هستند.
بهاره زارعی، سید حسن بطحائی، معین طاهری، مریم مومنی،
دوره ۱۹، شماره ۱ - ( ۱۰-۱۳۹۷ )
چکیده
نانوفناوری با اشیا و مواد در اندازه نانومتر سروکار دارد و در زمینه مواد، ابزارها و سامانه‌ها گسترش می‌یابد. امروزه دانش بشری در زمینه نانو مسیر تجاری‌شدن را برای ارایه خدمات بیشتر طی می‌کند. موجودات زنده از سلول‌هایی با اندازه‌های ۱۰میکرومتر ساخته شده‌اند. برخی از کاربردهای نانوذرات در زیست‌شناسی و پزشکی مانند تحویل دارو و ژن، مهندسی بافت و تخریب تومور به‌وسیله گرما است. این فرآیندها که به‌وسیله منیپولیشن نانوذرات صورت گرفته به‌صورت کلی دارای دو فاز است که در فاز اول مقادیر نیرو و زمان بحرانی برحسب پارامترهای ابعادی و محیطی به دست آمده است. اکنون در فاز دوم نانومنیپولیشن ذرات سعی بر آن است تا جابه‌جایی و سرعت ذرات حین فرآیند منیپولیشن به دست آورده شود. همچنین در این مقاله برای اولین بار جابه‌جایی و سرعت ذرات در فاز دوم در فضای دوبعدی با استفاده از سه مدل مهم اصطکاکی کولمب، اِچ‌کا و لاگره مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. نتایج به‌دست‌آمده از این مقاله نشان می‌دهد که بیشترین جابه‌جایی و سرعت براساس مدل اصطکاکی لاگره و کمترین میزان براساس مدل اصطکاکی کولمب است. همچنین با افزایش شعاع ذره، جابه‌جایی و سرعت آن نیز کاهش یافته که این اثر حتی بدون درنظرگرفتن عامل اصطکاک ایجاد شده است. همچنین در بررسی دقت و صحت مدل‌های اصطکاکی، مدل کولمب کمترین و لاگره بیشترین میزان دقت و صحت را داشته و مدل اِچ‌کا بین این دو قرارگرفته است.
