طراحی و ساخت یک میکرو/نانو مکانیزم با خاصیت چسبندگی با استفاده از روش اچ الکتروشیمیایی

در این تحقیق طراحی و ساخت یک میکرو/نانو مکانیزم مصنوعی برگرفته از طبیعت با قابلیت چسبندگی با استفاده از سیلیکن متخلخل مورد بررسی قرار گرفته است. در قرن اخیر تلاش هایی در راستای تولید سطح چسبنده مصنوعی صورت گرفته است. چنین سطوح چسبنده ای قادرند توانایی-هایی از قبیل چابکی و قدرت مانور بالا برای روبات های سیار ایجاد کنند. این روبات ها به نوبه خود می توانند در مواردی از قبیل عملیات امداد و نجات، کاربردهای پزشکی، محیط های خطرناک برای انسان همچون فضا و نیروگاه های هسته ای و کاربرد های دیگر مورد استفاده قرار گیرند. در راستای طراحی و تولید یک نمونه مصنوعی از سطح چسبنده، در ابتدا جانوران و حشرات دارای قابلیت حرکت کردن بر روی سطوح قایم مورد مطالعه قرار گرفتند. بر اساس مطالعات صورت گرفته استادانه ترین مکانیزم طبیعی انتخاب و مدل سازی شد. پارامترهای پر اهمیت مدل از قبیل ابعاد هندسی، جنس و غیره مورد مطالعه و بررسی قرار گرفت. پس از روشن شدن ساختار مدل نهایی مطالعاتی در راستای قابلیت ساخت آن صورت گرفت. ایده های مطرح شده در این زمینه به طور کامل بررسی و نهایتا ایده جدیدی در این راستا با توجه به امکانات موجود و قابل دسترس در ایران ارایه شد. روش ساخت ارایه شده یک عملیات قالب گیری جدید در ابعاد میکرو/نانو می باشد. در راستای اجرای ایده ارایه شده مطالعات نسبتا کاملی صورت گرفت. قدم اول در اجرای ایده ارایه شده، ساختن سیلیکن متخلخل با ساختار میکرو/نانومتری بود. در ادامه پارامترهای موثر در ساخت نمونه سیلیکن متخلخل به دقت مطالعه گردید و تکنولوژی ساخت آن به روش اچ الکتروشیمیایی ارایه گردید. در گام بعدی، عملیات طراحی و ساخت یک سیستم اچ الکتروشیمیایی به منظور تولید سیلیکن متخلخل انجام گرفت. در این راستا سیستمی با قابلیت طراحی و ساخت این ماده برای اولین بار در ایران طراحی و ساخته شد. با استفاده از این سیستم نمونه سیلیکن متخلخل برای اولین بار در ایران تولید شد. نهایتا دستگاه با هدف ساخت قالبی از جنس سیلیکون متخلخل مناسب جهت تولید سطح چسبنده کالیبره شده و سیلیکن متخلخل مذکور تولیدگردید.در آخرین گام از تحقیق حاضر، از سیلیکن متخلخل تولید شده به عنوان قالب استفاده شد و عملیات قالب گیری در ابعاد میکرو/نانو یک پلیمر مایع(سیلیکن رابر) در آن صورت گرفت. سپس پلیمر قالب گیری شده از قالب جدا شد و مورد بررسی قرار گرفت. پس از مطالعه ساختار نمونه ساخته شده، روشن شد که محصول به دست آمده یک نمونه سطح چسبنده مصنوعی می باشد.