توسعه‌ي تئوري تماسي ويسكوالاستيك براي ميكرو/نانوذرات زيستي استوانه‌اي

در اغلب تئوري هاي تماس، كه از پركاربردترين آن‌ها مي توان به سه مدل هرتز،DMT و JKR اشاره كرد، ذرات زيستي به‌صورت جسم كروي الاستيك در نظر گرفته شده اند كه اين فرض مناسبي نيست. الاستيك در نظر گرفتن ذرات زيستي منجر به ناديده گرفتن تاريخچه‌ي بارگذاري مي شود كه در نتيجه ‌ي آن، تاريخچه ‌ي تنش ها و كرنش هاي وارد بر ماده مورد بررسي قرار نمي گيرد. بنابراين، در بخش اول به توسعه‌ي سه مدل بيان شده، از حالت الاستيك به ويسكوالاستيك در هندسه‌ي كروي پرداخته شد. شبيه سازي و مقايسه‌ي اين سري تئوري با داده هاي تجربي به دست آمده از آزمايش دندانه گذاري سلول سرطاني MCF10A به‌وسيله‌ي ميكروسكوپ نيروي اتمي در اين مقاله، نشان داد كه حالت ويسكوالاستيك نسبت به حالت الاستيك پيش بيني بهتري را از رفتار نيرودندانه گذاري اين سلول ارائه مي دهد. سپس، با توجه به اينكه اكثر باكتري ها داراي هندسه اي نزديك به استوانه هستند، اقدام به توسعه و مدل سازي تئوري‌هاي تماسي ويسكوالاستيك براي تماس يك كره و يك استوانه شد. پس از آن، به شبيه سازي تماس الاستيك و ويسكوالاستيك براي سه دسته‌ي نانوباكتري اپيدرميديس، ساليويروس و آئروس، با استفاده از سري دوم تئوري هاي توسعه داده‌شده پرداخته شد. مقايسه‌ي نتايج شبيه سازي تماس الاستيك و ويسكوالاستيك با نتايج آزمايشگاهي موجود (دندانه گذاري به‌وسيله‌ي ميكروسكوپ نيروي اتمي)، نشان داد كه در نظر گرفتن حالت الاستيك براي شبيه سازي تماس نانوذرات زيستي مناسب نبوده و نتايج غيردقيقي را ارائه مي دهد. هم‌چنين، مقايسه‌ي نمودار شعاع تماس برحسب عمق دندانه گذاري در دو تئوري الاستيك و ويسكوالاستيك نشان داد كه به ازاي ميزان شعاع تماسي ايجادشده‌ي يك‌سان، ميزان عمق دندانه گذاري در حالت الاستيك از ويسكوالاستيك بيشتر است.