Что такое микронасос?

Что такое микронасос?

Микронасосы — это небольшие прецизионные насосы.

Они используются в аналитических приборах, а также в области медицины, биотехнологии и нанотехнологии для управления и манипулирования микроскопическими жидкостями. Микронасосы можно разделить на механические типы, которым требуется механический силовой механизм, и немеханические типы, которые приводятся в действие физическими внешними силами.

Применение микронасосов

Микронасосы используются в прецизионных приборах, медицинских устройствах, биотехнологии и нанотехнологии. Они также играют важную роль в устройствах, которые становятся все более миниатюрными.

Например, в медицинских устройствах микронасосы используются для вливания инсулина в искусственные почки и встроены в искусственные сердца. Они также используются в редких химических экспериментах и ​​имеют множество других применений в различных областях.

Чаще всего продаются механические микронасосы, но немеханические микронасосы могут быть более подходящими для некоторых приложений.

Принцип микронасосов

Микронасосы в основном состоят из головки насоса и привода. Головка насоса транспортирует жидкость и обычно изготавливается из кремния. Привод перемещает головку насоса и обычно управляется с помощью электрических сигналов. Они также включают в себя другие электронные компоненты, такие как схемы управления и источники питания.

Существуют также насосы с приводом от давления, немеханические и световые насосы, микронасосы, работающие на наномоторах, и даже микронасосы, которые используют капиллярное действие.

1. Насосы с приводом от давления

Насосы с приводом от давления используют разницу давления внутри и снаружи насоса для перемещения жидкости. Увеличивая давление внутри насоса, чтобы вытолкнуть жидкость, внешнее низкое давление создает силу для высасывания жидкости.

Микронасосы с приводом от давления очень точны и надежны, и существует множество типов, доступных для различных применений. Например, некоторые из них предназначены для работы с высоким давлением, а другие подходят для перемещения мельчайших объемов жидкости. Относительно простая конструкция делает их недорогими в производстве и подходящими для широкого спектра применений.

2. Микронасос с приводом от света

Микронасосы, работающие на свету, используют энергию света для перемещения жидкостей. Освещение поверхности жидкости светом создает давление, необходимое для перемещения жидкости. Они в основном используются в области биотехнологии и могут перекачивать жидкость через мельчайшие каналы.

Однако, поскольку для насосов, работающих на свету, требуется источник света, они восприимчивы к внешним воздействиям, и их производительность может меняться в зависимости от интенсивности света и направления источника света.

3. Микронасос с наномотором

Наномоторные микронасосы используют наномоторы, которые могут преобразовывать внутриклеточную энергию в механическое движение, для транспортировки жидкостей. Приводимые в действие источником энергии, таким как магнитное или электрическое поле, они могут работать даже в очень маленьких пространствах.

4. Капиллярный микронасос

Микронасосы капиллярного действия используют капиллярное действие для перемещения жидкости по мельчайшему пути потока.

Тонкая трубка помещается внутрь микроканала и заполняется жидкостью. Затем поверхностное натяжение, создаваемое изгибом узкой трубки, продвигает жидкость вверх. Это позволяет перемещать жидкость по очень маленьким каналам.

Особенности микронасосов

Самой важной особенностью микронасосов является их небольшой размер. Поскольку они могут перемещать жидкости через такие малые каналы, их можно использовать во многих микромасштабных приложениях, таких как исследования микрофлюидики и разработка крошечных биочипов.

Микронасосы также могут быть изготовлены с низкой стоимостью из-за небольшого количества компонентов, необходимых для насоса, и относительной простоты изготовления. Это облегчает массовое производство и широко используется в таких областях, как медицина и биология.