مدل سازی سوییچ نانوالکترومکانیکی حساس به ضربه بر پایه نانولوله های کربنی

چکیده در این پایان نامه طراحی و شبیه سازی نانو سوییچ های حساس به شوک بر پایه نانو لوله های کربنی ارائه شده است. مدل ارائه شده برای سوییچ ها شامل یک نانو کربنی است که برروی یک بستر گرافیتی ( الکترود زمین ) قرار می گیرد . برای مدل سازی معادلات حاکم بر تیر، از مدل پیوسته غیر خطی تیرها استفاده شده است و پاسخ نانو لوله تحت شرایط مختلف توسط روش حل تحلیلی-تقریبی گلرکین بدست آمده است و نتایج حاصله برای محاسبه ولتاژ پولین(ریزش) با روشهای دیگر مانند دینامیک مولکولی مقایسه و صحت آنها بررسی شده است. روش عملکرد سویچ بدین گونه است که توسط اعمال ولتاژ نانو لوله را بسیار به حالت ناپایدار پولین نزدیک میکنند در این حالت یک اغتشاش خارجی مانند شوک مکانیکی می تواند سویچ را روشن نماید. با توجه به این که نانو لوله های کربنی بخاطر سفتی بالا نمی توانند با روشهای معمولی(یک مرحله اعمال ولتاژ) در شوک های رایج ( g 1000-g 10 ) به وضعیت پولین رسیده و سوییچ را در حالت روشن قرار دهند اعمال ولتاژ با ارائه روش اعمال ولتاژ مرحله به مرحله اصلاح شده است که باعث بهبود بخشیدن روند فعال شدن سوییچ می شود. با توجه به نتایج بدست امده از شبیه سازی این ولتاژ ها برای حالت های مختلف محاسبه شده اند. با استفاده از این روش می توان نانوسویچ را طوری تنظیم کرد که در بازه گسترده ای از شوک های با دامنه های مختلف ( g 1000-g 10 ) فعال شوند. کلمات کلیدی: نانو سوییچ - نانو لوله های کربنی- ضربه و شوک مکانیکی- پولین- ولتاژ مرحله به مرحله