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마이크로 펌프의 숨겨진 역사: 1970년대 마이크로 펌프의 데뷔는 얼마나 기적적이었습니까?
마이크로 펌프는 소량의 유체를 제어하고 조작할 수 있는 장치입니다. 모든 소형 펌프는 종종 마이크로 펌프로 지칭되지만, 보다 정확한 정의는 이 용어를 미크론 범위의 기능적 크기를 갖는 펌프로 제한하는 것입니다. 이러한 펌프는 미세유체 연구에서 특히 중요하며 최근 몇 년간 산업용 제품 통합 시장에 진출하기 시작했습니다. 기존 소형 펌프에 비해 전체적인 작은 크기, 잠재적인 비용 및 향상된 주입 정확도는 이 혁신적인 펌프에 대한 지속적인 관심을 불러일으켰습니다.
마이크로 펌프가 처음 등장한 지 40년 이상이 지났지만 그 뒤에 숨겨진 기술 프로세스에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다.
소개 및 연혁
실제 마이크로 펌프는 1970년대 중반에 처음 보고되었지만 Jan Smits와 Harald Van Lintel이 MEMS 마이크로 펌프를 개발한 1980년대까지는 주목을 받지 못했습니다. 가장 기본적인 MEMS 마이크로펌프 작업은 1990년대에 수행되었습니다. 최근 연구는 외부 전원에 의존하지 않기 때문에 원격지에서도 사용할 수 있는 비기계식 마이크로펌프 설계에 중점을 두고 있습니다.
종류 및 기술
미세유체학의 세계에서는 물리 법칙의 동작도 변합니다. 예를 들어, 무게나 관성과 같은 체적 힘은 중요하지 않게 되는 경향이 있는 반면, 표면 힘은 특히 액체에 기포가 포함되어 있는 경우 유체의 거동을 지배할 수 있습니다. 마이크로 펌프는 다양한 크기에 걸쳐 합리적으로 확장 가능한 미세 작동 원리에 의존하는 경우가 많습니다. 마이크로펌프는 기계식 장치와 비기계식 장치로 나눌 수 있습니다.
기계식 마이크로펌프
다이어프램 마이크로펌프
다이어프램 마이크로 펌프는 다이어프램의 반복적인 동작을 사용하여 유체를 밀어냅니다. 다이어프램은 입구 및 출구 마이크로 밸브로 둘러싸인 주 펌프 밸브 위에 위치합니다. 다이어프램이 위쪽으로 편향되면 유체가 흡입 밸브로 흡입됩니다. 그런 다음 다이어프램이 눌러져 배출 밸브를 통해 유체가 배출됩니다. 이 과정은 지속적인 유체 공급을 위해 반복됩니다.
압전 마이크로 펌프
압전 마이크로 펌프는 가장 일반적인 변위 다이어프램 펌프 중 하나입니다. 이 펌프는 압전 세라믹의 기계적, 전기적 특성을 활용하여 적용된 전압을 변형합니다. 압전 구동은 다른 구동 원리에 비해 높은 스트로크 볼륨, 높은 구동력, 빠른 기계적 응답이 가능하지만 상대적으로 높은 구동 전압과 복잡한 설치 과정이 필요합니다.
비기계식 마이크로펌프
밸브리스 마이크로펌프
정적 밸브는 고정된 형상을 가지며 움직이는 부품이 없는 밸브입니다. 이 밸브는 추가 에너지 또는 유체 관성을 통해 흐름 정류를 제공하여 원하는 흐름 특성을 유도합니다. 이러한 유형의 마이크로 펌프를 밸브리스 마이크로 펌프라고 합니다.
신청
마이크로펌프는 제조 과정에서 소량의 접착제를 전달하는 등 산업 분야와 휴대용 또는 이식형 약물 전달 장치를 포함한 생물의학 분야에서 잠재적인 응용 분야를 가지고 있습니다. 마이크로펌프는 특별한 특성으로 인해 환경 모니터링, 분석 시스템 및 기타 여러 응용 분야에서 중요한 역할을 할 수도 있습니다.
마이크로 펌프의 독특한 디자인으로 인해 마이크로 펌프는 현대 과학 및 기술 응용 분야에서 중요한 위치를 차지할 수 있습니다.
지속적인 기술 발전으로 인해 사회 각계각층에서 마이크로 펌프에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있습니다. 미래에는 이러한 마이크로 장치가 우리의 삶과 산업 운영 방식에 어떤 영향을 미치게 될까요?
