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微型泵浦的隱藏歷史：1970年代的首次亮相究竟有多神奇？
微型泵浦是一種能夠控制和操縱小體積流體的裝置。雖然任何小型泵浦通常都被稱為微型泵浦，但更準確的定義是將這個術語限制在功能尺寸在微米範圍內的泵浦中。這些泵浦在微流體研究中具有特別重要的意義，並且在近年來已經開始進入工業產品集成市場。它們的整體尺寸微小，潛在成本和與現有小型泵浦相比更高的劑量精確度促進了這種創新泵浦的持續興趣。
微型泵浦的首次亮相距今已經超過四十年，然而它們背後的技術進程卻鮮為人知。
引言與歷史
真正的微型泵浦首次被報導是在1970年代中期，但直到1980年代才引起關注，當時Jan Smits和Harald Van Lintel開發了MEMS微型泵浦。大部分基礎的MEMS微型泵浦工作是在1990年代進行的。最近的研究則致力於設計非機械式的微型泵浦，這些泵浦因為不依賴外部電源，可以在偏遠地區使用。
類型與技術
在微流體世界中，物理法則的表現也會發生變化。舉例來說，體積力，如重量或慣性，往往變得微不足道，而表面力則可以主導流體的行為，尤其是在液體中含有氣體泡沫的情況下。微型泵浦通常依賴微驅動原理，這些原理在一定尺寸範圍內可以合理縮放。微型泵浦可以分為機械式和非機械式設備。
機械式微型泵浦
膜片微型泵浦
膈膜微型泵浦利用膈膜的重複作用來推動流體。膜片位於一個主泵閥的上方，該閥被進出口微閥所包圍。當膜片向上偏轉時，流體被吸入進口閥。而膜片隨後被壓下，排出流體於出口閥。這一過程重複進行以持續提供流體。
壓電式微型泵浦
壓電式微型泵浦是最常見的位移式膈膜泵之一。這些泵浦利用壓電陶瓷的機械電性質對施加的電壓作出變形。與其他驅動原理相比，壓電驅動允許高的行程體積、高驅動力和快速機械響應，但卻需要相對較高的驅動電壓及複雜的安裝過程。
非機械式微型泵浦
無閥微型泵浦
靜態閥是指具有固定幾何形狀且沒有任何移動部件的閥門。這些閥門通過額外的能量來提供流量整流或通過流體慣性來誘導所需的流動特徵。這類微型泵浦稱為無閥微型泵浦。
應用
微型泵浦在工業中有潛在應用，比如在製造過程中將小量的膠水送出，並在生物醫學中，包括便攜式或植入式的藥物釋放裝置。由於其特殊的特性，微型泵浦還能在環境監測、分析系統及其他多種應用中發揮重要作用。
微型泵浦的獨特設計使其有能力在現代科技應用中佔據關鍵地位。
隨著科技的不斷進步，對微型泵浦的需求在各行各業中依然在持續增長。面對未來，這些微型裝置將如何影響我們的生活和工業運作方式呢?
