مولد جت مصنوعي الكترومغناطيسي براي بكار گيري در سيستم پيشرانش وسايل زير دريايي خودكار جهت تسهيل حركت اين وسايل در جهات مختلف ساخته شده است. در حركت وسايل زير دريايي معمولا از پروانه براي حركت اصلي استفاده مي شود و لي با اين سيستم وسيله مورد نظر فاقد توانايي لازم براي چرخش و يا تغيير مسير حركت خود مي باشند. با استفاده از مولد جت مصنوعي قدرت مانور وسايل زير درياي به صورت قابل توجهي افزايش مي يابد به صورتي كه قادر خواهند بود در جا و بدون حركت به سمت جلو به دور خود بچرخند. در مكانيزمهاي مكانيكي كه به تازگي مورد استفاده قرار گرفته نويز بسيار زيادي ايجاد خواهد شد و ساخت مكانيزم مكانيكي بسيار پر هزينه مي باشد. علاوه بر اين مكانيزم¬هاي مكانيكي قابليت كنترلي كمي دارند. در مكانيزم الكترومغناطيسي به خاطر استفاده از نيروهاي الكترومغناطيسي نويز چنداني وجود نخواهد داشت و چون كنترل اين سيستم الكترونيكي است قابليت كنترل كردن اين مكانيزم بسيار بالا مي¬باشد.

طراحي و ساخت سيستم كاليبراسيون شش درجه آزادي جهت كاليبراسيون بالانس هاي چند مولفه اي نيرو و گشتاور براي اندازه گيري نيروها و گشتاورهاي هيدروديناميكي و ايروديناميكي وارده بر مدل¬هاي مقياس شده در تونل آب، باد و تانك كشش معمولا از بالانس¬هاي كرنش¬سنج چند مولفه¬اي استفاده مي¬شود. با در نظر گرفتن رابطه بين نيرو و سيگنال خروجي بالانس و استفاده از مدل¬هاي كاليبراسيون اندازه¬گيري مستقيم نيروها و گشتاورهاي وارد بر مدل فراهم مي¬شود. راهكار جمع آوري داده¬ها از يك بالانس نيرو گشتاور، كاليبراسيون دقيق و قابل تكرار است. در كاليبراسيون تركيب بارگذاري¬ها بايد مطابق با شرايط واقعي تست‌هاي تونل آب يا باد باشد. همواره در آزمون‌هاي تونل تركيب‌هاي پيچيده‌اي از مؤلفه¬هاي مختلف نيرو و گشتاور به وجود آمده و بايد بهترين انطباق بين داده‌هاي كاليبراسيون و نيروهاي اعمالي به مدل تحت شرايط واقعي به وجود آيد. بنابراين سيستم كاليبراسيون بايد توانايي ايجاد بارگذاري¬هاي متفاوت را داشته باشد. هدف از اين اختراع طراحي سيستم كاليبراسيوني است كه با حداقل اجزاي مكانيكي، قابليت انواع بارگذاري-هاي تركيبي و خالص را در شش درجه آزادي، به صورت هم زمان و بدون نياز به چرخش بالانس، مطابق با نياز جدول بارگذاري كاليبراسيون دارا باشد. اين سيستم قابليت كاليبراسيون بالانس¬هاي نيرو گشتاور چند مؤلفه¬اي را دارا مي¬باشد، زمان و هزينه كاليبراسيون را كاهش و دقت آن را افزايش مي¬دهد. طراحي اين سيستم بر اساس اصول كاليبراسيون دستي و با استفاده از روش اعمال وزن مرده مي باشد.

اين اختراع در زمينه‌ي نانوكامپوزيت‌هاي پليمري پيزورسيستيو و پيزوالكتريك است. دستگاه مدولار ساخت ساخت و تست نانوكامپوزيت‌هاي پليمري پيزورسيستيو و پيزوالكتريك قادر به انجام دو فرآيند مهم ساخت و تست انواع نانوكامپوزيت‌هاي پليمري پيزورسيستيو و پيزوالكتريك است. اگر توانمندي اين دستگاه را به دو بخش ساخت و تست تقسيم‌بندي كنيم، اين دستگاه در بخش ساخت قادر است لايه‌هايي از چندين نوع نانوذره مختلف (مانند نانولوله هاي كربني، گرافن و غيره) را با الگوي دلخواه و ضخامت كنترل شده بر روي سطح زيرلايه ايجاد كند. لايه‌هاي هيبريدي ساخته شده توسط اين دستگاه از نانومواد مختلف با ضخامت كمتر از يك ميكرومتر و الگوهاي متنوع هستند و در طي فرآيندي كه توضيح داده خواهد شد به نانوكامپوزيت‌هاي پليمري پيزورسيستيو و پيزوالكتريك تبديل خواهند شد. در بخش تست نيز امكان تست حساسيت نانوكامپوزيت‌هاي ساخته شده با اين دستگاه وجود دارد، نانوكامپوزيت‌هايي كه در بسياري از حوزه‌هاي پيشرفته همچون سيستم‌هاي ميكروالكترومكانيكي، انواع اِلمان‌هاي حسگر نانوكامپوزيتي، مواد هوشمند، ميكروساختارهاي پيشرفته، مدارات الكترونيكي انعطاف‌پذير و غشاهاي پيشرفته كاربرد دارند.

توضيح كوتاه در مورد عملكرد نانوذرات و ميكروذرات آب گريز توليد شده اين اختراع در زمينه توليد سطوح فوق آب گريز مي¬باشد. اين سطوح كاربردهاي عملي بسياري، شامل جداسازي نفت/آب از يكديگر، خودتميز شوندگي، كاهش پساي اصطكاكي، ضد مه، ضد باكتري، ضد رسوب، ضد يخ‌زدگي و ضد خوردگي را دارا هستند . پژوهش‌هاي انجام‌شده در توليد سطوح فوق آب‌گريز ابتدا بر روي توليد سطح در مقياس‌هاي آزمايشگاهي متمركز بوده است. امروزه جهت به‌كارگيري سطوح فوق آب‌گريز در كاربردهاي صنعتي، توليد سطح مقطع‌هاي بزرگ موردتوجه قرارگرفته است. به همين دليل تمركز بر روي توليد نانو ذرات يا ميكرو ذرات آب‌گريز و لايه نشاني اين ذرات بر روي سطح مي‌باشد. از طرفي روش‌هاي مختلف توسعه داده‌شده جهت آب‌گريز كردن نمونه‌هاي آزمايشگاهي بر روي زيرپايه¬هايي از جنس سيليكون، آلومينيوم، استيل، مس و ... مورداستفاده قرارگرفته است. در صورت توسعه فرآيندهاي استفاده شده جهت آب‌گريز كردن نمونه‌هاي آزمايشگاهي براي آب‌گريز كردن ذرات ميكرومتري و نانومتري با جنس مشابه، و سپس استفاده از روش‌هاي لايه نشاني براي تثبيت اين ذرات بر روي سطح ، مشكل آب‌گريز كردن بدنه‌هاي بزرگ و توليد سطوح فوق آب گريز در مقياس بزرگ مرتفع مرتفع مي گردد. هدف از اين اختراع توسعه فرآيند مربوط به توليد اين ذرات است. بر اساس آزمايش هاي انجام شده بايد گفت كه اين ذرات حداقل به مدت 3 سال در مجاورت با قرار داده شده و ته نشين شدن آن ها در آب مشاهده نشده است. مشكلاتي كه با اين اختراع حل شده‌اند: • مشكل اول: توليد ذرات آب گريز در اندازه، جنس و مقياس هاي مختلف. • مشكل دوم: توليد سطوح فوق آب گريز در مقياس صنعتي و بزرگ براي كابردهاي سطوح خودتميز شونده، خود رها ساز تقطير، كاهش پساي اصطكاكي، سطوح ضد يخ، سطوح ضد خزه و ... .

اين اختراع در زمينه اندازه گيري زاويه تماسي ديناميكي قطره بر روي سطح مي باشد. اين دستگاه كاربردهاي عملي بسياري، شامل انداره گيري زاويه ديناميكي قطره بر روي هر سطحي، نمايان كردن ميزان تمايل قطره آب براي باقي ماندن روي سطح، ميزان انرژي سطحي سطح مورد نظر و مشخص كردن خواص فصل مشترك سطح جامد و مايع را دارا مي باشد. در ابتداي امر پژوهش‌هاي صورت گرفته در راستاي اندازه گيري زاويه تماس استاتيكي بر اساس روش قطره چسبيده بر سطح متمركز بوده است. امروزه توليد و به‌كارگيري دستگاه هاي اندازه گيري زاويه تماس و كشش سطحي در كاربردهاي آزمايشگاهي، موردتوجه قرارگرفته است. به همين دليل تمركز بر روي توليد اين دستگاه هاي اندازه گيري مي‌باشد. هدف از اين اختراع، توسعه فرآيند مربوط به توليد دستگاه ها جهت اندازه گيري زاويه ديناميكي تماس قطره بر روي سطح توسط حركت مكانيكي مي باشد. بر اساس آزمايش هاي انجام شده مي توان گفت كه اين دستگاه با توجه به برنامه داده شده به محرك آن زاويه ديناميكي قطره را با دقت بسيار بالايي مي تواند اندازه گيري كند و در مقايسه با دستگاه هاي موجود كه اندازه گيري را با روش هاي عكسبرداري و تحليل نرم افزاري انجام مي دهند از دقت و اطمينان بيشتري بر خوردار خواهد بود.

اين اختراع در زمينه توليد سطوح فوق آب‌گريز ضد خزه مي¬باشد. سازه‌هاي دريايي نظير كشتي‌ها، سكوهاي نفتي و سيستم‌هاي اقيانوس شناسي به طور دائم در معرض خزه گرفتگي قرار دارند.خزه گرفتگي بر عملكرد اين سازه‌ها اثرات نامطلوبي مي‌گذارند.رنگ‌هاي ضد خزه جهت جلوگيري از خزه گرفتگي سازه هاي دريايي به كار مي‌روند.اين رنگ‌ها بر اساس آزاد شدن مواد سمي از خزه گرفتگي جلوگيري مي‌كنند.آزاد شدن مواد سمي موجود در رنگ‌هاي ضد خزه مشكلات زيست محيطي جبران ناپذيري به دنبال دارد. لذا رويكردهاي نويني جهت جايگزيني رنگ‌هاي ضد خزه سازگار با محيط زيست مورد توجه است. يكي از اين سطوح، سطوح سوپرآب‌گريز مي‌باشد. در اين تحقيق با استفاده از روش لايه نشاني پاشش الكترواستاتيك سطوح سوپر آب‌گريزي از جنس ذرات سيليكا با ابعاد ميكرو و نانو كه با روش بخار سيلانيزيشن آب‌گريز شده‌اند ساخته شده است كه به مدت 6 ماه در آب ساكن پايدار مانده است. به منظور ارزيابي اين پوشش‌ها در محيط رسوب، شرايطي در آزمايشگاه به منظور كشت و پرورش يكي از رسوبات دريايي مهيا گرديد تا بتوان ارزيابي اوليه‌اي از اين پوشش‌ها داشت. نتايج حاصل از اين ارزيابي در محيط خزه نشان دهنده‌ي كارايي مناسب اين پوشش‌ها در محيط خزه مي‌باشد.

يكي از مهم ترين مشخصات آب گريزي سطح طول لغزش مي باشد. طول لغزش مقداري ميكروسكوپي است كه مي‏توان به كمك آن ميزان آب‌گريزي سطح را كمي كرد. با استفاده از اين كميت مي¬توان مقدار كاهش پساي اصطكاكي سطوح فوق آب گريز را پيش بيني كرد. اندازه‏گيري طول لغزش مشكل و پر هزينه بوده و دستگاهي كه بتواند به صورت كاربردي طول لغزش يك صفحه فوق آب گريز را در شرايط مختلف اندازه گيري كند وجود ندارد. بنابراين هدف اصلي از اين اختراع ارائه دستگاه آزمايشگاهي جهت اندازه‌گيري خواص آب‌گريزي سطوح فوق آب‌گريز مثل ميزان طول لغزش، بر اساس اندازه گيري افت فشار جريان، مي باشد. همچنين به كمك اين دستگاه مي¬توان دوام در مقابل تنش برشي، دوام در مقابل فشار هيدرواستاتيك و رفتار سطح در شرايط جرياني مختلف را مورد ارزيابي قرار داد و بر مبناي اندازه گيري هاي انجام شده، مقدار كاهش پساي اصطكاكي را پيش¬بيني كرد. با كمك اين سيستم اندازه¬گيري، امكان اندازه گيري براي سطوح فوق آب گريز با زبري هاي مختلف نيز وجود دارد.

اين اختراع در زمينه توليد سطوح فوق آب گريز جهت به كارگيري در كاهش پساي اصطكاكي اجسام در حال حركت در مجاورت با آب مي باشد. لايه هاي انعطاف پذير فوق آب گريز توليد شده داراي ساختاري كامپوزيتي بوده و قابليت اتصال به بدنه اجسام شناور و زيرسطحي را دارند. به نحوي كه اتصال آن¬ها به بدنه جسم شناور و غوطه¬ور باعث كاهش اصطكاك بين جسم و آب شده و افزايش سرعت و كاهش مصرف انرژي اجسام متحرك دريايي را به دنبال خواهد داشت.

طراحي و ساخت يك بالانس جديد شش مولفه¬اي براي اندازه گيري نيروها و گشتاورها تست مدلي يكي از ابزارهاي مهندسان مكانيك در ارزيابي چگونگي عملكرد يك طرح مي¬باشد. تكينك¬هاي اندازه¬گيري در تست¬هاي تونل آب، تانك كشش و تونل باد براي تخمين پارامترهاي مختلف عملكردي هيدروديناميك لازم است. مناسب¬ترين راه براي اندازه¬گيري نيروها و گشتاورهاي هيدروديناميكي و ايروديناميكي، به كارگيري بالانس¬هاي كرنش سنج چند مولفه¬اي مي¬باشد. تست¬هاي مدلي در حيطه¬هاي مختلفي مانند طراحي پرتابه¬هاي زير سطحي، پروانه¬ها، موشك، خودرو، تجهيزات فضا مورد استفاده قرار مي-گيرد. بالانس شش مولفه¬اي نيرو گشتاور جديدي جهت اندازه گيري نيروها و گشتاورهاي وارده بر مدل¬هاي هيدروديناميكي و ايروديناميكي به طور همزمان و مستقيم در تست¬هاي استاتيكي و ديناميكي داخل تونل آب، تانك كشش و يا تونل باد، طراحي شده است. يكي از مشكلات اندازه¬گيري ضرايب هيدروديناميكي و ايروديناميكي تداخل اثرات گشتاور و نيروي ايجاد كننده آن (به عنوان مثال گشتاور پيچ و نيرو ليفت) مي-باشد. در اين طرح با طراحي مناسب مقاطع و سيم بندي اين مشكل نسبت به بالانس¬هاي كاربرد مشابه برطرف شده است، همچنين دقت اندازه¬گيري بالانس با در نظر گرفتن مدل كاليبراسيون مشابه افزايش يافته است. در اين اختراع با در نظر گرفتن حداقل تداخل¬هاي مكانيكي و الكتريكي بالانس با دقت 1/0% بار ماكزيمم، امكان تخمين ضرايب هيدروديناميكي را فراهم آورده است