Effect of the Viscocity on Molecule Reception Ratio for Mobile Nano Systems

Abstract

Studies regarding Molecular Communication via Diffusion (MCvD) are considered to highly contribute to the developments in the field of nano-technology. Therefore, in this study, software-based a new MC model that could potentially be used in nano-scale systems was developed and analyzed in terms of communication performance. The information about the carrier particles used in such communication systems consists of biological components such as DNA and protein components. MC model that can possibly be used in nano-scale systems is analyzed in terms of channel performance of communication such as viscosity of the medium. The physical properties of the channel models such as viscosity and hitting probability of received molecules are analyzed in this study using the mobile point transmitter and spherical receiver. As a result, the probability of a molecule reception of the receiver and number of received molecules increase with increasing viscosity.

Nano cihazların/makinelerin iletişimine yönelik çalışmaların nano teknoloji alanındaki gelişmelere büyük katkı sağladığı düşünülmektedir. Bu nedenle önerilen çalışmada, nano ölçekli sistemlerde potansiyel olarak kullanılabilecek nano makine teknolojisi ile yazılım tabanlı yeni bir model geliştirilmiş ve bu model iletişim performansı açısından analiz edilmiştir. Bu tür iletişim sistemlerinde kullanılan taşıyıcı parçacıklar hakkındaki bilgiler, DNA ve protein bileşenleri gibi biyolojik bileşenlerden oluşur. Nano ölçekli sistemlerde kullanılabilecek model, ortamın viskozitesi gibi iletişim modelinin kanal performansı açısından incelenmiştir. Önerilen kanal modelinin viskozite gibi fiziksel özellikleri, hareketli noktasal verici ve küresel alıcı kullanılarak alınan moleküllerin ilk simge aralığı süresindeki oranı ve alınan moleküllerin sayısına göre analiz edilmiştir. Sonuç olarak, alıcının molekül alma olasılığı ve alınan molekül sayısının azalan viskozite ile arttığı görülmüştür.