مدلسازی اثر نیروی واندروالس بر روی ناپایداری توکشان وابسته به اندازه در نانوتحریک کننده‌های پیچشی با استفاده از مدل پیچش/خمش

در مقاله حاضر اثرات نانو مقیاس، نیروی بین مولکولی واندروالس و اثر کشیدگی بین صفحه ای بر روی پارامترهای ناپایداری توکشان خمشی پیچشی یک نانوآینه پیچشی با استفاده از تئوری مرتبه بالای گرادیان کرنش مورد بررسی قرار گرفته است. در این مدل با استفاده از تئوری گرادیان کرنش اصلاح شده ابتدا معادلات حاکم بر مساله استخراج شده، سپس متغیرهای ناپایداری یعنی زاویه دوران، تغییرمکان و ولتاژ توکشان، بر حسب مشخصات هندسی و  مادی نانوآینه مورد بررسی قرار گرفته است و با نتایج تجربی مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که نیروی واندروالس تاثیر زیادی بر عملکرد نانو آینه دارد، به طوری که تاثیر نیروی واندروالس بر روی تغییرات متغیرهای توکشان یعنی زاویه دوران توکشان، ولتاژ توکشان و تغییرمکان نانوآینه پیچشی به ضریب نسبت کوپلینگ خمشی پیچشی وابسته است و در نظر نگرفتن این نیرو باعث ایجاد خطای قابل توجهی در شبیه سازی ناپایداری توکشان می شود. همچنین در نانوآینه های با فاصله کوچک بین صفحه اصلی و الکترود، اثر کشیدگی نیز مانند نیروی واندروالس بر روی پارامترهای توکشان تاثیر بسیار زیادی دارد به طوری که پارامترهای توکشان سیستم را افزایش می دهد. از طرفی مدل ارائه شده نتایج تجربی را با دقت بسیار خوبی و بهتر از مدلهای کلاسیک پیشین پیش بینی کند و فاصله بین تئوری های قبلی را با نتایج تجربی را کاهش دهد.