این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی خواص نانوکامپوزیت های تقویت شده با سیلیکات های لایه ای و مدلسازی سفتی و خزش آنها می پردازد. در بخش تجربی این تحقیق به مطالعه موردی نوعی از نانوکامپوزیت های تقویت شده با سیلیکات لایه ای با زمینه چسب آسفالت پرداخته ایم. ریز ساختار این نانوکامپوزیت ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری بررسی و تحلیل شده است و بسته به کاربرد مورد انتظار یک نمونه بهینه پیشنهاد شده است. آزمایش های انجام شده نشان می دهد که افزودن نانورس، بیشتر به بهبود رفتار چسب آسفالت های نانوکامپوزیتی در دماهای زیر صفر درجه کمک می کند. به صورتی که افزودن 2 درصد ارگانوبنتونیت می تواند از طریق جلوگیری از پیرشدن زمینه، 29 درصد سفتی خزشی نمونه های پیرشده را کاهش و مقاومت آن به شکنندگی و ترد شدن را افزایش دهد. در این تحقیق، تست خزش بر روی نمونه های نانوکامپوزیتی پیر شده انجام شده است. آزمایش ها نشان می دهد که در این نمونه ها، نانو لایه ها علاوه بر تاثیرات تقویت کنندگی مکانیکی، روی میزان تغییرات شیمیایی (ماهیّتی) ناشی از پیر شدن زمینه نیز تاثیر می گذارند. بنابراین در این مورد به دلیل پیر شدن نمونه ها، برای مدل سازی خزش از مدلهای تجربی خزش (مدل برگرز و مدل فایندلی) استفاده شده است و روابط میان پارامترهای این مدلها با غلظت و نوع فیلر بدست آمده است. در نتیجه، رابطه خزش این نمونه های پیرشده با غلظت و نوع فیلر به صورت کامل بیان می شود و امکان میانیابی و پیش بینی خزش نیز بدست می آید. در تحقیقات پیشین محققین در زمینه مدلسازی خزش این نانو کامپوزیت ها، فقط مدل های تجربی برای مدل سازی خزش در نانوکامپوزیت های پلیمر/سیلیکات لایه ای استفاده شده اند و خلاء مدلهایی که بتوانند در مورد خزش نانوکامپوزیت قبل از ساخت آن به پیش بینی بپردازند به وضوح احساس می شود. در تحقیق حاضر سعی شده است تا با روشهای مختلف، مدلهایی به این منظور توسعه داده شود. یک روش برای مدل سازی تجربی-پیش بینی کننده خزش در این تحقیق با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی توسعه داده شده است. در این روش مدل سازی، شبکه های عصبی مصنوعی چند لایه پس از آموزش با داده های تجربی، پیش بینی در مورد نمونه های فرضی را امکان پذیر می سازند. همچنین، نشان داده شده است که استفاده از چند شبکه عصبی کوچک و مجزا به جای استفاده از یک شبکه عصبی بزرگ و یکپارچه به افزایش دقت پیش بینی های این مدل تجربی – پیش بینی کننده کمک می کند. یکی از دستاوردهای مهم این تحقیق، توسعه مدل پیش بینی کننده برای خزش نانوکامپوزیت های پلیمر/ سیلیکات لایه ای می باشد. این مدل این امکان را فراهم می کند تا با استفاده از خواص خزشی زمینه و مشخصات تقویت کننده، در مورد خزش نانوکامپوزیت قبل از ساخت آن پیش بینی داشته باشیم. مقایسه نتایج های مدل پیش بینی کننده خزش با نمودارهای بدست آمده از نتایج تجربی دیگر محققین، گویای توافق با نتایج تجربی و دقّت بسیار خوب این مدل است به طوری که حداکثر انحراف مشاهده شده این مدل از نمودارهای تجربی بررسی شده کمتر از 7 درصد است. همچنین، به منظور توسعه مدل پیش بینی کننده خزش، مدل میکرومکانیکی جدیدی نیز برای سفتی (مدول یانگ) نانوکامپوزیت های پلیمر/ رس توسعه داده شده است که دقّت بسیار بهتری نسبت به مدل های پیشین دارد. یکی از ویژگی های بارز این مدل این است که بر خلاف مدل های پیشین، می تواند نتایج غیر خطی تجربی را از طریق مفهومی به نام تابع نسبت تورّق توصیف کند. حداکثر انحراف مشاهده شده این مدل سفتی جدید از نتایج تجربی بررسی شده کمتر از 3 درصد است.

پوشش با لایه های نازک نقش بسیار مهمی در صنایع نیم رسانا ها و تجهیزات میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک دارد. اطلاع از خواص تشعشعی ساختارهای چند لایه ای بسیار نازک، کاربردهای زیادی در صنایع میکروالکترونیک، تبدیل انرژی و نانو فناوری دارند. در سال های اخیر، علم لایه های نازک در میان سایر علوم رشد قابل ملاحظه ای داشته و حجم وسیعی از تحقیقات را به خود اختصاص داده است. بی شک رشد چشمگیر ارتباطات، پردازش اطلاعات، ذخیره سازی، صفحه های نمایش، صنایع تزئینی، ابزارآلات نوری، مواد سخت و عایق ها نتیجه تولید لایه های نازک براساس فناوری های نوین می باشد. در ساخت لایه های نازک نیز در سال های اخیر تحولات وسیعی صورت گرفته است که خود ناشی از پیشرفت در فناوری خلاء، تولید میکروسکوپ های الکترونی و ساخت وسایل دقیق و پیچیده ی شناسایی مواد است. همچنین باز شدن مباحثی نظیر میکروالکترونیک، اپتیک و نانوتکنولوژی مدیون اهمیت پوشش های لایه نازک می باشد. بسیاری از اجزای نوری و نیمه هادی ها توسط لایه های نازک پوشش داده می شوند. خواص تشعشعی لایه های پوشش داده شده کاملا متفاوت از خواص تشعشعی زیر لایه اصلی می باشد. در این تحقیق خواص تشعشعی طیفی، جهتی و وابسته به دما برای ساختارهای چند لایه ای شامل دی اکسید سیلیکون، نیترید سیلیکون مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. همچنین اثر تعداد لایه های پوشش برروی خواص تشعشعی مورد تفحص قرار می گیرد. زیر لایه اصلی از سیلیکون آلاییده کم انتخاب می شود و خواص تشعشعی هر کدام و نحوه ی تاثیر پارامترهای موثر بر آنها در طول موج های مختلف بررسی خواهد شد. خواص تشعشعی برای هر روش همدوس بررسی می شود. شرایط بهینه ساختارهای چند لایه ای در یک طول موج خاص به دست می آید. در این رساله خواص تشعشعی طیفی، جهتی و وابسته به دما از ساختارهای چند لایه ای بسیار نازک شامل ضریب بازتاب، ضریب عبور، ضریب گسیل مورد بررسی قرار می گیرد. ضخامت زیر لایه اصلی سیلیکون آلائیده کم ثابت می باشد. زاویه تابش نرمال و اشعه ورودی غیر پولاریزه است. دمای محیط را بیست و پنج درجه سانتی گراد در نظر می گیریم و با جایگذاری متغیر های مسئله (تعداد لایه ها- ضخامت لایه ها) وبا در نظر گرفتن جنس لایه ها که از دی اکسید سیلیکون و نیترید سیلیکون تشکیل شده اند و همچنین ثابت گرفتن ضخامت زیر لایه اصلی سیلیکون آلائیده کم در الگوریتم تپه نوردی، بهینه سازی می کنیم. نتایج نشان داد که پوشش دی اکسید سیلیکون و نیترید سیلیکون، مانند یک ضد بازتاب عمل می کند و این پوشش ها منجر به کاهش ضریب بازتاب نسبت به زیر لایه سیلیکون می گردند. اگر ضخامت پوشش غیر فلزی افزایش یابد، ضریب بازتاب کاهش و ضریب عبور افزایش می یابد. با توجه به نیاز سیستمهای فضایی، به ضریب صدور بیشینه جهت کنترل دما و کارایی بالاتر و مناسبتر، می توان با افزایش تعداد لایه های پوشش داده شده، به این مهم دست یافت. تغییرات خواص تشعشعی تابع پیچیده ای از طول موج می باشد که با افزایش تعداد لایه ها بر اثر پدیده تداخل امواج این پیچیدگی و وابستگی به طول موج بیشتر می گردد. تاثیر افزایش تعداد لایه ها جهت کنترل خواص تشعشعی از تاثیر تغییر ضخامت بیشتر است. به عنوان مثال در یک ضخامت ثابت، می توان با افزایش تعداد لایه ها به ضریب صدور بزرگتری دست یافت. این مطالعه فوایدی جهت رشد و توسعه فناوری پوشش در صنایع نیم رساناها و به ویژه برای توسعه وسایل میکروالکترومکانیک و نانوالکترومکانیک دارد.

تصاویر اغلب توسط اختلالات نویز ضربه ای در حسگرهای نویزی یا کانال های ارتباطی نابود می شوند. نویز ضربه ای کیفیت تصویر را کاهش می دهد و باعث خرابی جزئیات تصویر می شود. هدف، حذف اختلالات در حین نگهداری اطلاعات و جزئیات تصویر می باشد. با توجه به اینکه anfis یک شبکه فازی-عصبی با قابلیت تطبیق می باشد، همچنین دارای قابلیت یادگیری با نظارت است، دارای کارایی بهتری نسبت به نمونه های ساده فیلترمی باشد. ازاین رو، در این تحقیق از سیستم استنتاج فازی عصبی تطبیقی برای کاهش نویزهای تصویراستفاده شده است، که در مرحله اول پیکسل های نویزی بویسله آشکار ساز anfis شناسایی می شوند و در مرحله بعد پیکسل های نویزی مذکور یکبار توسط فیلتر میانه و بار دیگر توسط فیلتر میانگین حذف می شوند، و این بار مقادیر بدست آمده از فیلتر میانه و میانگین و مقادیر بدست آمده از پیکسل های نویزی که توسط آشکار ساز تخمین زده شده است، به عنوان 3 ورودی و تصویر اصلی به عنوان خروجی به anfis داده می شود و anfis، با توجه به اینکه anfis پیکسل های نویزی را به عنوان ورودی دریافت کرده بین مقادیر 2 ورودی دیگر مقداری که احتمال دهد به تصویر اصلی نزدیک است جایگزین پیکسل نویزی می کند. عملکرد روش پیشنهادی تحت شرایط نویزهای مختلف روی چندین تصاویر رایج، مورد آزمایش قرار گرفته است. از طرف دیگر فیلتر پیشنهادی با چند فیلتر مختلف مقایسه شده است که عملکرد بهتری را نسبت به سایر روشها نشان می دهد. به این معنا که در سرکوب نویز و حفظ جزئیات تصویر به خصوص وقتی چگالی نویز بالاست نتایج رضایت بخشی دارد.

رباتهای امروزی که شامل قطعات الکترونیکی و مکانیکی هستند در ابتدا به صورت بازوهای مکانیکی برای جابجایی قطعات و یا کارهای ساده و تکراری که موجب خستگی و عدم تمرکز کارگر و افت بازده میشد بوجود آمدند. اینگونه رباتها جابجاگر (manipulator) نام دارند. جابجاگرها معمولا در نقطه ثابت و در فضای کاملا کنترل شده در کارخانه نصب می شوند و به غیر از وظیفه ای که به خاطر آن طراحی شده اند قادر به انجام کار دیگری نیستند. نوع دیگر رباتها که امروزه مورد توجه بیشتری است رباتهای متحرک هستند که مانند رباتهای جابجا کننده در محیط ثابت و شرایط کنترل شده کار نمی کنند. بلکه همانند موجودات زنده در دنیای واقعی و با شرایط واقعی زندگی می کنند و سیر اتفاقاتی که ربات باید با انها روبرو شود از قبل مشخص نیست. در این نوع ربات هاست که تکنیک های هوش مصنوعی می بایست در کنترلر ربات(مغز ربات) به کار گرفته شود. سایر سیستم های پیچیده تر که بطور همزمان چند کار انجام می دهند، به دستگاههای حسی، برای جمع آوری اطلاعات مورد نیاز برای کنترل کارشان نیاز دارند. حسگرهای یک ربات ممکن است بازخورد حسی ارائه دهند، طوریکه بتوانند اجسام را برداشته و بدون آسیب زدن، در جای مناسب قرار دهند. رباتهای بسیار پیچیده تر در محیط های نامعین تر مانند معادن استفاده می شود. علم رباتیک از سه شاخه اصلی تشکیل شده است: • الکترونیک ( شامل مغز ربات) • مکانیک (شامل بدنه فیزیکی ربات) • نرم افزار (شامل قوه تفکر و تصمیم گیری ربات). به طور کلی ربات های پایه متحرک که دارای چندین بازوی عامل نصب شده بر روی پایه ای جابجا شونده می باشند در هر محیطی که امکان اعزام نیروی انسانی خطرات جانی داشته باشد مورد استفاده قرار می گیرند . در محیط آلوده به مواد شیمیایی خطرناک یا آلوده به تشعشعات رادیو اکتیو ، اندازه گیری پارامتری از محیط، ارسال تصاویر و صدا، نمونه برداری و یا حتی ایجاد تغییراتی در محیط ، اعزام ربات پایه متحرک راه حل مشکل می باشد. در ادامه ی فعالیت های انجام گرفته تا به امروز در زمینه ی ربات های پایه متحرک برآن شدیم تا ربات نیمه خودکار backer robot چند گانه ( هایبرید ) را به منظور استفاده در محیطی که برای انسان پر خطر و آلوده است طراحی و شبیه سازی نماییم. نام این ربات از کلمه ی backer (حمل کننده) گرفته شده است . backer با استفاده از بازوی متحرک قادر به حمل و نقل اشیا می باشد. سنسورهایی که در قسمت های مختلف بدنه ی اصلی ربات طراحی و جایگذاری شده از برخورد ربات با موانع احتمالی جلوگیری کرده و دوربین تعبیه شده در آن قادر به دیدن محیط پیرامون در راستای هدایت آنلاین و در صورت نیاز ارسال تصاویر یا عکس برداری از محیط می باشد.

بیومکاترونیک، طراحی یک سیستم مکاترونیکی با الهام از جهان بیولوژیکی است. قید سوراخکاری استفاده شده در ایمپلنت دندان از جمله تجهیزاتی است که می¬توان آن را زمره¬ی یک سیستم بیومکاترونیکیبه حساب آورد. به¬دلیل اهمیت پیدا نمودن مکان دقیق ایمپلنت بر روی فک بیمار، طراحی و مدلسازی آن انجام شد. روشها: از فک پایینی بیمار، سی¬تی اسکن گرفته¬شد. جهت سه بعدی¬سازی و تبدیل فرمت فایل¬های سی¬تی اسکن به فرمت-های قابل اجرا از نرم افزار میمیکس استفاده گردید. طراحی و مدلسازی قید سوراخکاری در نرم افزار وی¬آر مش انجام شد. پس از ایجاد قید سوراخکاری و حذف ضایعات، جهت از بین بردن لقی بین پیچ و قید و همچنین ایجاد یک مسیر هدایت مناسب جهت تعیین مسیر ابزار، بوش سوراخکاری بر روی قید ایجاد گردید و پس از آن بر روی قیدمونتاژ گردید. در نهایت قید تکمیل شده بر روی فک بیمار قرار گرفت. نتایج: بر اساس نتایج به¬دست آمده از نرم افزارهای بکار رفته جهت طراحی و مدلسازی،قید سوراخکاری طراحی شده مناسب با اندازه و حجم فک بیمار بوده و لقی نداشت و به طور کاملأ دقیق بر روی فک بیمار بارگذاری گردید. بحث: نتایج نشان می¬دهد، قیود سوراخکاری به کار رفته جهت استفاده در ایمپلنت دندان با استفاده از نرم افزار قابل طراحی و مدلسازی است.