به گزارش سرویس علمی جام نیوز به نقل از ایرنا،نانو لوله های کربنی به دلیل ویژگی های فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی مطلوب خود، در چند دهه اخیر مورد توجه و استفاده گسترده ای قرار گرفته اند.

اگرچه سنتز نانو لوله ها به دو صورت افقی و عمودی بررسی شده است، اما تا کنون به رشد و حتی مدل سازی مجموعه ای متشکل از هر دو ساختار افقی و عمودی پرداخته نشده است. ساختارهای جنگلی و غشایی نانولوله های کربنی دارای کاربردهای گسترده ای در ساخت نانوحسگرها، قطعات نانوالکترومکانیک و مهندسی پزشکی است. بنابراین، شناخت رفتار مکانیکی آن ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است.

دکتر کیوان کیانی در این باره گفت : شناخت رفتار مکانیکی یک سیستم متشکل از دو نانولوله کربنی تک جداره در مجاورت یکدیگر، مقدمه ای بر شناخت رفتار مکانیکی نانوساختارهای جنگلی و غشایی خواهد بود.

وی افزود: در این طرح، تلاش شده تا مدل های مکانیکی مناسبی به منظور لحاظ نمودن نیروی واندروالسی بین دو نانولوله کربنی تک جداره در مجاورت یکدیگر و نیز بررسی اندرکنش دینامیکی بین آن ها ارائه شود.

کاربرد نتایج این طرح در طراحی و تحلیل نانو غشاها و نانو قطعات الکترومکانیکی مبتنی بر ساختار نانولوله های کربنی یک و چند جداره خواهد بود.

به گفته این محقق، در مدل ارائه شده، تغییر در نیروی واندروالسی به واسطه جابجایی عرضی نسبی دو نانولوله محاسبه شده و تأثیر آن در روابط حرکت نانوساختارهای شامل نانولوله های عمود بر هم وارد شده است.

کیانی در ادامه افزود: تا کنون هیچ مدل مکانیک محیط پیوسته مناسبی برای بررسی اندرکنش دینامیکی بین دو نانولوله کربنی ارائه نشده بود. دلیل اصلی این امر، پیچیدگی های مربوط به در نظر گرفتن نیروی واندروالسی بین دو نانولوله مرتعش بود.

در این کار تحقیقاتی، ایده استفاده از چگالی نیروی واندروالسی مطرح و انرژی کرنشی الاستیک آن ارائه شده است.

تأثیر تغییر شکل های برشی بر فرکانس اصلی نانوسیستم و توانایی تئوری غیر موضعی تیموشنکو در پیش بینی نتایج حاصل از تئوری غیر موضعی مرتبه بالای برشی، از دیگر نتایج جدید این کار تحقیقاتی است.

این تحقیقات حاصل تلاش های دکتر کیوان کیانی- عضو هیأت علمی دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی- است که نتایج آن در مجله Composite Structures سال 2015، به چاپ رسیده است.

2022