ປັ໊ມ DC micro diaphragm, ອົງປະກອບທີ່ສໍາຄັນໃນລະບົບການຄວບຄຸມນ້ໍາ, ກໍາລັງດໍາເນີນການປ່ຽນແປງທີ່ຂັບເຄື່ອນໂດຍຄວາມກ້າວຫນ້າຂອງວັດສະດຸໃຫມ່. ນະວັດຕະກໍາເຫຼົ່ານີ້ກໍາລັງປັບປຸງອຸດສາຫະກໍາຕັ້ງແຕ່ວິສະວະກໍາຊີວະພາບໄປສູ່ການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມໂດຍການເພີ່ມປະສິດທິພາບ, ຄວາມທົນທານ, ແລະການປັບຕົວ. ບົດຄວາມນີ້ຄົ້ນຫາວິທີການອຸປະກອນທີ່ພົ້ນເດັ່ນຂື້ນແມ່ນການພັດທະນາຂອງ DC micro diaphragm pumps ແລະຄວາມສາມາດຂອງມັນໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ.
1. Shape Memory Alloys (SMAs) ແລະ Magnetostrictive Materials
ໂລຫະປະສົມຫນ່ວຍຄວາມຈໍາຮູບຮ່າງ (SMAs), ເຊັ່ນ: ນິກເອັນ-titanium (NiTi), ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດໃນການກະຕຸ້ນພາຍໃຕ້ອຸນຫະພູມຫຼືການປ່ຽນແປງພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ, ເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມນ້ໍາທີ່ຊັດເຈນ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, diaphragms ທີ່ອີງໃສ່ NiTi ປະສົມປະສານກັບເທກໂນໂລຍີ MEMS ບັນລຸການດໍາເນີນງານທີ່ມີຄວາມຖີ່ສູງ (ເຖິງ 50,000 Hz) ດ້ວຍການບໍລິໂພກພະລັງງານຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບລະບົບການຈັດສົ່ງຢາ implantable ແລະອຸປະກອນ lab-on-a-chip, ບ່ອນທີ່ຂະຫນາດນ້ອຍແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືແມ່ນສໍາຄັນທີ່ສຸດ. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ວັດສະດຸ magnetostrictive ຍັກໃຫຍ່ (GMM) ເຮັດໃຫ້ການຕອບສະຫນອງຢ່າງໄວວາໃນປັ໊ມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຍານອະວະກາດແລະຫຸ່ນຍົນ.
2. Nanomaterials ສໍາລັບການປັບປຸງປະສິດທິພາບ
Nanomaterials, ລວມທັງທໍ່ nanotubes ກາກບອນ (CNTs) ແລະ graphene, ກໍາລັງໄດ້ຮັບ traction ເນື່ອງຈາກຄຸນສົມບັດກົນຈັກແລະຄວາມຮ້ອນທີ່ດີກວ່າຂອງເຂົາເຈົ້າ. ໂພລີເມີທີ່ເສີມດ້ວຍ CNT ປັບປຸງຄວາມທົນທານຂອງປັ໊ມແລະຫຼຸດຜ່ອນການເສຍສະລະ, ຍືດອາຍຸຊີວິດໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີການກັດກ່ອນ. ນອກຈາກນັ້ນ, nano-composites ເຮັດໃຫ້ສ່ວນປະກອບຂອງປັ໊ມທີ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາແຕ່ແຂງແຮງ, ສໍາຄັນສໍາລັບອຸປະກອນການແພດແບບພົກພາແລະລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນເອເລັກໂຕຣນິກ. ການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາຊີ້ໃຫ້ເຫັນວິທີການ nanomaterials ເສີມຂະຫຍາຍການກະຈາຍຄວາມຮ້ອນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບ micropumps ພະລັງງານສູງໃນການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນໃນລົດຍົນ.
3. Polymers ທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນແລະ Hydrogels
ໂພລີເມີທີ່ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນເຊັ່ນ PTFE, PEEK, ແລະ hydrogels electroactive ແມ່ນສໍາຄັນໃນ micropumps ຊີວະການແພດ. Hydrogels, ເຊິ່ງໃຄ່ບວມຫຼືເຮັດສັນຍາເພື່ອຕອບສະຫນອງຕໍ່ການກະຕຸ້ນໄຟຟ້າຫຼືສານເຄມີ, ສະຫນອງການກະຕຸ້ນພະລັງງານຕ່ໍາສໍາລັບລະບົບການປູກຝັງໃນໄລຍະຍາວ. micropump hydrogel valveless ທີ່ໃຊ້ໂດຍຫມໍ້ໄຟ 1.5 V ສະແດງໃຫ້ເຫັນການດໍາເນີນງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເປັນເວລາ 6 ເດືອນດ້ວຍການບໍລິໂພກພະລັງງານຫນ້ອຍທີ່ສຸດ (≤750 μWs ຕໍ່ເສັ້ນເລືອດຕັນໃນ), ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ສໍາລັບການຈັດສົ່ງຢາ. ເຊັ່ນດຽວກັນ, ໂພລີເມີທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບເຊັ່ນ PDMS (polydimethylsiloxane) ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຊິບ microfluidic ເນື່ອງຈາກຄວາມໂປ່ງໃສແລະຄວາມອິດເມື່ອຍທາງເຄມີ.
4. ວັດສະດຸເຊລາມິກສໍາລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ
ເຊລາມິກ, ເຊັ່ນ: ອາລູມີນາ (Al₂O₃) ແລະ zirconia (ZrO₂), ແມ່ນລາງວັນສໍາລັບຄວາມແຂງສູງ, ການຕໍ່ຕ້ານ corrosion, ແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຄວາມຮ້ອນ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ດີເລີດໃນປັ໊ມທີ່ຈັດການສານຂັດຂີ້ເຫຍື້ອ, ນໍ້າທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ (ເຊັ່ນ: ນໍ້າເກືອ 550°C), ຫຼືສານເຄມີທີ່ກັດເຊາະເຊັ່ນອາຊິດຊູນຟູຣິກ. rods piston ເຄືອບເຊລາມິກແລະປະທັບຕາ (ຕົວຢ່າງ, Binks 'Exel pump) ປະຕິບັດໄດ້ດີກວ່າອົງປະກອບ hard chrome ແບບດັ້ງເດີມໃນການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່, ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບໍາລຸງຮັກສາ. ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທາງການແພດ, ceramics ຮັບປະກັນການເປັນຫມັນແລະ biocompatibility, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການຕື່ມຄວາມແມ່ນຍໍາໃນຢາ.
5. ວັດສະດຸທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບສຳລັບການປະດິດສ້າງທາງການແພດ
ໃນການດູແລສຸຂະພາບ, ວັດສະດຸທີ່ເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບເຊັ່ນ phospholipid-polymer composites ແລະ ceramics ເປັນສິ່ງຈໍາເປັນສໍາລັບການຫຼຸດຜ່ອນ hemolysis ແລະ thrombosis ໃນເຄື່ອງສູບເລືອດ. ຕົວຢ່າງ, ເຍື່ອທີ່ອີງໃສ່ polyurethane ທີ່ມີການດັດແປງຫນ້າດິນ (ຕົວຢ່າງ, ກຸ່ມ phosphorylcholine) ຫຼຸດຜ່ອນການດູດຊຶມທາດໂປຼຕີນ, ທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບອຸປະກອນການຊ່ວຍເຫຼືອ ventricular implantable. Ceramics ເຊັ່ນ sapphire (single-crystal alumina) ສະຫນອງ friction ຕ່ໍາແລະ inertness ສານເຄມີ, ຮັບປະກັນຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືໃນໄລຍະຍາວໃນລະບົບການຈັດສົ່ງຢາ.
6. ອຸປະກອນອັດສະລິຍະສໍາລັບລະບົບການປັບຕົວ
ວັດສະດຸອັດສະລິຍະ (ເຊັ່ນ: ໂລຫະປະສົມໜ່ວຍຄວາມຈຳຮູບຮ່າງແມ່ເຫຼັກ ແລະໂພລີເມີທີ່ຕອບສະໜອງ pH) ເປີດໃຊ້ micropumps ທີ່ຄວບຄຸມຕົນເອງໄດ້. ການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາໄດ້ນໍາສະເຫນີ micropump ທີ່ອີງໃສ່ວັດສະດຸສະຫຼາດສະນະແມ່ເຫຼັກທີ່ມີປ່ຽງທາງດຽວ, ບັນລຸອັດຕາການໄຫຼ 39 μL / ນາທີແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບເມື່ອທຽບກັບການອອກແບບທົ່ວໄປ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນມີຄຸນຄ່າໂດຍສະເພາະໃນການຕິດຕາມສິ່ງແວດລ້ອມແລະການຜະລິດອັດຕະໂນມັດ, ບ່ອນທີ່ການປັບຕົວໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງກັບນະໂຍບາຍດ້ານຂອງນ້ໍາແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນ.
7. ທ່າອ່ຽງຂອງຕະຫຼາດ ແລະທິດທາງໃນອະນາຄົດ
ຕະຫຼາດ micropump ທົ່ວໂລກຄາດວ່າຈະເຕີບໂຕຢູ່ທີ່ CAGR ຂອງ 13.83% ຈາກ 2025 ຫາ 2033, ຍ້ອນຄວາມຕ້ອງການໃນອຸປະກອນການແພດ, ເຕັກໂນໂລຢີດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ, ແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກຜູ້ບໍລິໂພກ. ແນວໂນ້ມທີ່ສໍາຄັນປະກອບມີ:
- Miniaturization: ການລວມເອົາວັດສະດຸຂັ້ນສູງເຂົ້າໃນເຄື່ອງຈັກຈຸລະພາກສຳລັບການວິນິດໄສແບບພົກພາ.
- ຄວາມຍືນຍົງ: ການນໍາໃຊ້ໂພລີເມີລີໄຊເຄີນທີ່ນໍາມາໃຊ້ຄືນໃຫມ່ແລະການກະຕຸ້ນທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ (ເຊັ່ນ: hydrogels) ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ.
- ອັດສະລິຍະ: ການພັດທະນາເຄື່ອງປ້ຳອັດສະລິຍະທີ່ຄວບຄຸມດ້ວຍ AI ດ້ວຍກົນໄກການຕອບສະໜອງແບບສົດໆ.
ສິ່ງທ້າທາຍແລະໂອກາດ
ໃນຂະນະທີ່ວັດສະດຸໃຫມ່ໃຫ້ຜົນປະໂຫຍດທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນ, ສິ່ງທ້າທາຍຕ່າງໆເຊັ່ນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດສູງແລະການປຸງແຕ່ງທີ່ສັບສົນຍັງຄົງຢູ່. ຕົວຢ່າງ, ອົງປະກອບເຊລາມິກຕ້ອງການເຄື່ອງຈັກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ, ແລະ SMAs ຕ້ອງການການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນທີ່ສັບສົນ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຄວາມກ້າວຫນ້າໃນການພິມ 3D ແລະ nanomaterials ແມ່ນຫຼຸດຜ່ອນບັນຫາເຫຼົ່ານີ້. ການຄົ້ນຄວ້າໃນອະນາຄົດອາດຈະສຸມໃສ່ອຸປະກອນການປິ່ນປົວດ້ວຍຕົນເອງແລະການອອກແບບການຂຸດຄົ້ນພະລັງງານເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງ micropump ຕື່ມອີກ.
ສະຫຼຸບ
ວັດສະດຸໃຫມ່ກໍາລັງຊຸກດັນໃຫ້ເຂດແດນຂອງDC micro diaphragm pumpເຕັກໂນໂລຍີ, ເຮັດໃຫ້ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຖືວ່າເປັນໄປບໍ່ໄດ້. ຈາກ hydrogels biodegradable ໃນການຈັດສົ່ງຢາໄປສູ່ເຊລາມິກທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງໃນອຸດສາຫະກໍາ, ການປະດິດສ້າງເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນການຂັບລົດປະສິດທິພາບ, ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື, ແລະຄວາມຍືນຍົງ. ໃນຂະນະທີ່ການຄົ້ນຄວ້າມີຄວາມຄືບຫນ້າ, micropumps ຈະສືບຕໍ່ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການກ້າວຫນ້າທາງດ້ານສຸຂະພາບ, ວິທະຍາສາດສິ່ງແວດລ້ອມ, ແລະການຜະລິດທີ່ສະຫລາດ. ໂດຍການໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ທັນສະ ໄໝ, ວິສະວະກອນ ກຳ ລັງປົດລັອກອະນາຄົດທີ່ການຄວບຄຸມນ້ ຳ ທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາແມ່ນສາມາດເຂົ້າເຖິງໄດ້ແລະການຫັນປ່ຽນ.
ເຈົ້າມັກຄືກັນ
ອ່ານຂ່າວເພີ່ມເຕີມ
ເວລາປະກາດ: 13-05-2025