مدلسازي و شبيه سازي حركت نانو ذرات استوانه‌اي با استفاده از شكل‌هاي مختلف كانتيلور ميكروسكوپ نيروي اتمي در محيط حقيقت مجازي

Modeling and Simulation of Cylindrical Nano-particles Movement Using Various AFM Cantilever Types in Virtual reality Environment

با گسترش نانو فناوري، روبات هاي بر پايه ميكروسكوپ نيروي اتمي بعنوان ابزاري كارآمد جهت انتقال و ساخت نانو ساختارها بصورت گسترده مورد توجه قرار گرفته است. عدم امكان مشاهده همزمان عمليات هل دادن كنترل شده نانو ذرات يكي از مهمترين محدوديت هاي اين روش مي باشد. بمنظور رفع اين محدوديت در اين مقاله از يك محيط حقيقت مجازي جهت مشاهده روند عمليات استفاده شده است. در شبيه سازي صورت گرفته در اين پژوهش ابتدا تصاوير گرفته شده از ميكروسكوپ نيروي اتمي پردازش شده و موقعيت و ابعاد نانو ذرات مشخص شده است. پس از آن با استفاده از مدلسازي ديناميك انتقال نانو ذرات و شبيه سازي نمودار نيرو زمان بحراني، امكان انتقال كنترل شده ذرات فرآهم آمده است. شبيه سازيها جهت استفاده از كانتيلور هاي مستطيلي، Dagger و V-Shape گسترش يافته است. محيط واقعيت مجازي ارائه شده امكان شبيه سازي دقيق فرآيد كاربردي نمودن مدلسازي هاي ارائه شده جهت كاربران را فرآهم آورده است.

As nanotechnology develops, atomic force microscope Nano-robots attracted the attentions as an efficient instrument in order to Nano-structures transfer and construction. Lack of possibility of simultaneously observing the Nano-particles controlled pushing operation is one of the most important limitations on this method. In present research a virtual reality environment is used for observing the operation process in order to eliminate the limitations. At first, the images obtained from the AFM Nano-robots were processed in the simulation performed and then Nano-particles dimensions were determined. Then, the particles were transferred using Nano-particles transference dynamic simulation and simulating the critical time-force diagram. The simulations developed in order to make use of the rectangular, dagger and V-shaped cantilevers. The virtual reality environment provided allowed for the modeling applicability accurate process simulation for users.