طراحی و شبیه سازی حسگر زیستی مبتنی بر ریزتیر یک سر گیردار
چکیده
شرایط خاص فضا و چالش های پیش روی فضانوردان مدیریت سلامت فضانوردان در فضا را ضروری می سازد. به منظور حفظ و پایش سلامتی فضانوردان و مدیریت شرایط محیطی مناسب برای ادامه حیات و انجام ماموریت های محوله به حسگرهای زیستی قابل استفاده در فضا با دقت زیاد، سرعت تشخیص کوتاه،کارایی بالا و عدم نیاز به تخصص و مهارت خاص در استفاده نیاز است. وجود طیف وسیع تشعشات در فضا و تاثیرات نامطلوب آن بر سلامتی فضانوردان، به ویژه آن دسته از فضانوردانی که مدت های طولانی در فضا اقامت داشته اند، سنجش میزان دوز اشعه دریافتی و تاثیر آن بر بدن فضانوردان را ضروری می سازد. سیستم های ریزالکترومکانیکال با توجه به جرم کم، توان مصرفی پایین، قابلیت تلفیق با سیستم های کنترلی و الکترونیکی گزینه ای مناسب برای استفاده در کاربردهای فضایی هستند. هدف از انجام این پروژه طراحی و شبیه سازی حسگر زیستی مکانیکی مبتنی بر ریزتیریک سر گیردار به منظور بررسی تاثیر تشعشع بر بدن فضانوردان در فضا بوده و به منظور افزایش حساسیت حسگر و بالابردن قابلیت اطمینان داده های آن، از حالت های ایستا و پویا در تشخیص استفاده شده است. اف ال تی3 با توجه به عملکرد اختصاصی آن، در شناسایی میزان آسیب وارده به مغز استخوان ناشی از دریافت تشعشع به عنوان مولکول هدف در نظر گرفته شده است. با انجام شبیه سازی دینامیک مولکولی، برهمکنش مولکول های هدف و گیرنده ها در محیط پلاسمای خون و تاثیر زیر لایه حسگر مورد بررسی قرار گرفته و میزان اختلاف کشش سطحی حاصل از جذب مولکول هدف استخراج و در شبیه سازی اجزاء محدود جهت بررسی خیز و رفتار ریزتیر مورد استفاده قرار گرفته است. با مطالعات ابعادی و بررسی جنس های مختلف متداول و بررسی تاثیر متقابل آن ها، ریزتیر از جنس اس یو8 با طول 350، عرض 100 و ضخامت 5/3 میکرومتر، در مقایسه با دیگر ریزتیرها، به عنوان ریزتیر یک سر گیردار مورد نظر انتخاب شده است. همچنین به منظور حذف اثرات ناخواسته از ریزتیر مرجع در کنار ریزتیر عامدار شده ی حسگر استفاده شده است.