Application of micropumps in medicine and electronics

2019/12/4 9:55:00

微流量系统包括微量流体的传感、输送 、检测和控制 。控制和驱动从纳升到微升范围的流体,在工业过程中精确的气体和液体流量控制 、微量化学分析、微量医学注射和分析 、人造生物器官、以及高精度喷墨打印 、微型推进发动机等方面有大量应用需求 ,发展前景很好 。微型泵作为微流量系统中的核心微型执行器,在医药 、生物化学分析和电子工业等领域有广阔的应用前景 。目前，微型泵可作用在微量化学分析系统的流量输运子系统、微量药物定量释放系统 、微恒定流量计量系统、流动注入分析系统、基于微透析技术的葡萄糖检测系统 、医用微量药液自动注射系统 、脉冲式微透析法葡萄糖传感器系统等。

        微型泵在药物输运系统的应用：

    　　对某些疾病患者 ,现代医学要求尽可能精准定量注射药物。用微加工技术研制的药物注射和输运系统要求微型泵的泵送性能必须十分精准。这种系统的优点突出 ,药物吸收的效率是口服和点滴注射所不能比拟的, 它克服了肠胃溶解所带来的药性衰退以及肌肉和静脉注射所带来的疼痛。目前,通过微型泵将药物通过表皮被动扩散输运系统在临床已得到认可,并被用于小剂量亲脂性药物的输运 。
 

微型泵在电子冷却系统应用：

        随着电子元件小型化以及微处理器的功率密度进一步增加, 要求改善冷却系统来耗散掉产生的热量 。下一代电子元件的热流量超过 1000W/cm ,是无法用目前的冷却技术来达到好的散热效果,而采用由微型泵组成的微流体电子冷却系统具有高效的冷却能力。由于电场能直接作用在热交换界面上 ,因此由微型泵组成的微流体电子冷却系统具有电压最低、热阻最小以及热交换系数最大的优点 ,电液动力微型泵的作用是使工作液形成蒸发循环。
 

在电子冷却系统中使用电液动力微型泵具有以下优势 :

       (1) 微尺度电极的间距较小 ,工作电压相对较低;

       (2) 电液动力微型泵的极化作用所需的电流只有几微安培 ,因此 ,整个工作功率较小, 可忽略不计 ;

   　　(3) 这种冷却系统可以采用大批量生产技术制作 ,可以降低成本 ;

       (4) 电液动力微型泵的工作电压低。