مهدي مجاهدي
کمتر از پنجاه سال است که پیرامون موادی باخصوصیات ویژه، به نام مواد پروالاستیک، تحقیقات دانشمندان به صورت جدی، شروع شدهاست. این مواد، دارای تخلخل بوده و درون حفرههای این مواد، سیال وجود دارد. وجودمنافذ با ارتباطی که به شکل محوری، بین آنها ایجاد میشود، موجب افزایش استحکام وحد توانایی آنها شده و طول عمر بیشتری در افزایش سیکلهای بارگذاری دارند. اینپژوهش به انجام محاسبات طراحی میکروتیرهایی میپردازد که از تئوری پروالاستیک، درساخت آنها، استفاده میشود. این میکروتیرهای پروالاستیک، امکان استفاده درمیکروسکوپهای نیرو اتمی را دارند که تعداد ارتعاشات قطعه حسگر آنها در طول عمرمیکروسکوپ، از مرز میلیونها بارگذاری، میگذرد و افزایش طول عمر این المان در میکروسکوپنیرو اتمی باعث افزایش مدت زمان استفاده از این نوع میکروسکوپها، میشود.
از دیگر کاربردهای این تئوری، طراحی و ساختمیکروتیرهای پروالاستیک هوشمند است. با توجه به تأثیری که دما بر چگالی سیالات دارد، میتواناین میکروتیرها را به گونهای طراحی کرد که تغییرات دمایی، موجب تغییر در چگالیسیال شده و عکسالعملهای دلخواه را از میکروتیر، دریافت کرد. همچنین استفاده ازبستر الاستیک در به کار بردن میکروتیرهای پروالاستیک است که موجب کاهش خیز خواهد.
در طراحی میکروتیرهای پروالاستیک،آنچه مد نظر طراح است، ایجاد عضوی با مقاومت و سختی هندسی بالاست، در راستای اینهدف، یکی از مهمترین فاکتورهایی که موجب خستگی یا به بیان بهتر، شکست در اثر خستگیکه خود نتیجه حرکت نقطهای در میکروساختار است و باعث انتشار میشود، ارتعاش میباشدو با این دیدگاه، این پژوهش انجام شده تا ابتدا به بحث طراحی میکروتیرهایپروالاستیک با توجه به معادلات پایه، بپردازد و سپس محاسبات ارتعاشی میکروتیرهایپروالاستیک را با لحاظ کردن تئوری وابسته به ابعاد، انجام دهد و در این میان نیز،بواسطه ابعاد میکروتیر، از تئوری کرنش الاستیسیته یا کوپل تنش اصلاح شده، بهرهگرفته میشود.

