مدل سازی دینامیکی میکروربات شناگر سه تاژکی با پیشرانش بیولوژیکی پروکاریوتی

  • سال انتشار: 1394
  • محل انتشار: مجله مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، دوره: 45، شماره: 2
  • کد COI اختصاصی: JR_TUMECHJ-45-2_006
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 326
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

حسین نورمحمدی

دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز

جعفر کیقبادی

دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز

محسن بهرامی

استاد دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

علی قنبری

دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

تکنولوژی سیستم های میکروالکترومکانیکی تحولات چشمگیری را به ویژه در علم پزشکی به وجود آورده است. میکروربات های شناگر دسته ای از میکروربات های پزشکی هستند که با استفاده از این تکنولوژی طراحی و ساخته می شوند. در این مقاله، با الهام گرفتن از نحوه ی حرکت موجودات زنده ی ریز میکرونی در طبیعت نظیر میکروارگانیسم ها، یک میکروربات شناگر تاژکی سه درجه آزادی معرفی شده و مدل دینامیکی مربوط به حرکت سه بعدی آن استخراج می شود. در میکروشناگر مورد نظر برای ایجاد پیشروی از تاژک های مارپیچی شکل پروکاریوتی استفاده شده است، که حرکت چرخشی این تاژک ها در داخل سیال واسطه باعث ایجاد نیروی پیشرانش می شود. با توجه به ابعاد ریز و همچنین سرعت بسیار پایین میکروربات های شناگر، حرکت آنها در جریان های با رینولدز بسیار کوچک  صورت می گیرد. بنابراین نیروهای اینرسی نقش ناچیزی را در مقایسه با نیروهای لزجتی بر عهده خواهند داشت. برای تعیین نیروی پیشرانش ایجاد شده توسط هر تاژک از تئوری نیروی مقاوم استفاده می شود. بر اساس این تئوری مولفه های نیروی هیدرودینامیکی لزجتی با استفاده ضرایب نیروی مقاوم و سرعت های محلی تاژک محاسبه می شوند. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان می دهد که با بکار گرفتن سه تاژک می توان قابلیت انجام مانورهای سه بعدی در میکروشناگر ایجاد کرد.

کلیدواژه ها

میکروربات شناگر, مدل سازی دینامیکی, حرکت تاژکی, پیشرانش پروکاریوتی, تئوری نیروی مقاوم

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.