Language
Country/Area
No result found
La historia oculta de las microbombas: ¿Cuán milagroso fue su debut en la década de 1970?
Una microbomba es un dispositivo capaz de controlar y manipular pequeños volúmenes de fluido. Si bien cualquier bomba pequeña a menudo se denomina microbomba, una definición más precisa sería limitar este término a bombas con dimensiones funcionales en el rango de micras. Estas bombas son de particular importancia en la investigación de microfluidos y han comenzado a ingresar al mercado de integración de productos industriales en los últimos años. Su pequeño tamaño general, su costo potencial y su precisión de dosificación mejorada en comparación con las bombas pequeñas existentes han contribuido al interés continuo en esta bomba innovadora.
Han pasado más de cuarenta años desde la primera aparición de las microbombas, pero se sabe poco sobre los procesos tecnológicos detrás de ellas.
Introducción e Historia
Las microbombas reales se informaron por primera vez a mediados de la década de 1970, pero no atrajeron la atención hasta la década de 1980, cuando Jan Smits y Harald Van Lintel desarrollaron microbombas MEMS. La mayor parte del trabajo básico de microbombeo MEMS se realizó en la década de 1990. Investigaciones recientes se han centrado en el diseño de microbombas no mecánicas que puedan usarse en áreas remotas porque no dependen de fuentes de energía externas.
Tipos y tecnologías
En el mundo de los microfluidos, el comportamiento de las leyes físicas también cambia. Por ejemplo, las fuerzas corporales, como el peso o la inercia, tienden a volverse insignificantes, mientras que las fuerzas superficiales pueden dominar el comportamiento del fluido, especialmente si el líquido contiene burbujas de gas. Las microbombas a menudo se basan en principios de microactuación que son razonablemente escalables en una variedad de tamaños. Las microbombas se pueden dividir en dispositivos mecánicos y no mecánicos.
Microbomba mecánica
Microbomba de diafragma
Las microbombas de diafragma utilizan la acción repetitiva del diafragma para empujar el fluido. El diafragma se encuentra encima de una válvula de bomba principal, que está rodeada por microválvulas de entrada y salida. Cuando el diafragma se desvía hacia arriba, el líquido ingresa a la válvula de entrada. Luego se presiona el diafragma, descargando fluido a través de la válvula de salida. Este proceso se repite para proporcionar un suministro continuo de líquido.
Microbomba piezoeléctrica
Las microbombas piezoeléctricas son una de las bombas de diafragma de desplazamiento más comunes. Estas bombas aprovechan las propiedades mecánicas y eléctricas de las cerámicas piezoeléctricas para deformar un voltaje aplicado. En comparación con otros principios de conducción, la conducción piezoeléctrica permite un alto volumen de carrera, una gran fuerza motriz y una respuesta mecánica rápida, pero requiere un voltaje de conducción relativamente alto y un proceso de instalación complejo.
Microbomba no mecánica
Microbomba sin válvula
Las válvulas estáticas son válvulas que tienen una geometría fija y no tienen partes móviles. Estas válvulas proporcionan rectificación de flujo mediante energía adicional o mediante inercia del fluido para inducir las características de flujo deseadas. Este tipo de microbomba se denomina microbomba sin válvula.
Aplicación
Las microbombas tienen aplicaciones potenciales en la industria, como la administración de pequeñas cantidades de pegamento durante los procesos de fabricación, y en la biomedicina, incluidos los dispositivos portátiles o implantables de administración de medicamentos. Debido a sus características especiales, las microbombas también pueden desempeñar un papel importante en la monitorización ambiental, sistemas analíticos y muchas otras aplicaciones.
El diseño único de las microbombas les permite ocupar una posición clave en las aplicaciones científicas y tecnológicas modernas.
Con el avance continuo de la tecnología, la demanda de microbombas continúa creciendo en todos los ámbitos de la vida. De cara al futuro, ¿cómo afectarán estos microdispositivos a nuestras vidas y a la forma en que opera la industria?
