طراحي حسگر جرمي گرافن با حساسيت بالا در سنجش چينش‌هاي مختلف جرمي بر اساس جابه‌جايي فركانس غيرخطي

در اين مقاله از صفحه گرافن براي طراحي حسگر جرمي با حساسيت بالا استفاده مي شود. براي اين منظور، ارتعاشات غير خطي نانوصفحه كربني بر بستر وينكلر و پسترناك، جهت استفاده به عنوان حسگر جرمي بررسي مي گردد. براي مدلسازي نانو صفحه حسگر، از نظريه صفحه غير موضعي كيرشهف استفاده مي شود و اثر جرم هاي متمركز واقع بر نقاط دلخواه از صفحه درنظر گرفته مي شود، سپس از روش گالركين جهت تبديل معادله پاره اي حاكم به معادله ديفرانسيل معمولي استفاده مي گردد. در مرحله بعد، از روش سري با مقياس هاي زماني چندگانه، پاسخ فركانسي غيرخطي سيستم بدست مي آيد. پارامتر غيرموضعي كه نقش مهمي در رفتار نانو سيستم دارد، از طريق مقايسه نتايج كار با پژوهش هاي ديگر، تعيين مي شود و فركانس طبيعي نانوصفحه كربني با نتايج ديناميك مولكولي صحت سنجي مي گردد. ابعاد نانوصفحه و مشخصات بستر مورد استفاده به گونه اي انتخاب مي شود كه حسگر طراحي شده، قابليت تشخيص تك جرم در مركز نانوصفحه با مقدار پنج زپتو گرم را داشته باشد. قابليت تشخيص جرمي در چينش هاي مختلف جرمي نيز بررسي و با يكديگر مقايسه خواهند شد.