Pompên mîkrodîyafram ên DC, pêkhateyên girîng di pergalên kontrola şilavan de, ji ber pêşketinên di materyalên nû de, di nav pêşveçûnek veguherîner de ne. Ev nûjenî bi zêdekirina performans, domdarî û şiyana adapteyî, pîşesaziyan ji endezyariya biyomedikal bigire heya çavdêriya jîngehê ji nû ve şekil didin. Ev gotar vedikole ka materyalên nû çawa pêşveçûna pompên mîkrodîyafram ên DC û potansiyela wan di serîlêdanên cihêreng de pêşve dixin.
1. Alavên Bîra Şêweyê (SMA) û Materyalên Magnetostriktive
Alavên bîra şeklê (SMA), wek nîkel-tîtanyûm (NiTi), di bin guhertinên germahî an zeviya magnetîkî de şiyana aktîvkirinê nîşan didin, ku kontrola şilavê ya rast peyda dike. Mînakî, dîyafragmayên li ser bingeha NiTi yên bi teknolojiya MEMS-ê ve entegrekirî bi xerckirina enerjiyê ya herî kêm xebata frekanseke bilind (heta 50,000 Hz) pêk tînin. Ev materyal ji bo pergalên radestkirina dermanên çandinî û cîhazên laboratûar-li-çîp îdeal in, ku mezinahiya piçûk û pêbawerî pir girîng in. Bi heman awayî, materyalên magnetostrîktive yên mezin (GMM) di pompên ji bo sepanên fezayî û robotîkê de bersiveke bilez peyda dikin.
2. Nanomateryal ji bo Karîgeriya Zêdekirî
Nanomateryal, di nav de nanolûleyên karbonê (CNT) û grafîn, ji ber taybetmendiyên xwe yên mekanîkî û germî yên bilind populer dibin. Polîmerên bi CNT-ê xurtkirî domdariya pompê baştir dikin û xişandinê kêm dikin, temenê pompê di hawîrdorên korozîf de dirêj dikin. Wekî din, nanokompozît pêkhateyên pompê yên sivik lê bihêz çêdikin, ku ji bo cîhazên bijîşkî yên veguhêzbar û pergalên sarkirina elektronîkî girîng in. Lêkolînên vê dawiyê destnîşan dikin ka nanomateryal çawa belavbûna germê zêde dikin, wan ji bo mîkropompên bi hêza bilind di rêveberiya germî ya otomobîlan de guncan dike.
3. Polîmer û Hîdrojelên Nerm
Polîmerên nerm ên wekî PTFE, PEEK, û hîdrojelên elektroaktîf di mîkropompên biyopizîşkî de girîng in. Hîdrojel, ku di bersiva teşwîqên elektrîkî an kîmyewî de diwerimin an girj dibin, ji bo pergalên demdirêj ên çandinî çalakkirina enerjiya kêm pêşkêş dikin. Mîkropompeke hîdrojelê ya bêvalf ku ji hêla bataryayek 1.5 V ve tê xebitandin, bi xerckirina enerjiyê ya herî kêm (≤750 μWs di her lêdanê de) ji bo 6 mehan xebata domdar nîşan da, ku ew ji bo radestkirina dermanan maqûl dike. Bi heman rengî, polîmerên biyohevhatî yên wekî PDMS (polîdimethylsiloxane) ji ber zelalî û bêçalakiya wan a kîmyewî bi berfirehî di çîpên mîkrofluidîk de têne bikar anîn.
4. Materyalên Seramîk ji bo Jîngehên Awarte
Seramîk, wek alumina (Al₂O₃) û zirconia (ZrO₂), ji ber hişkbûna xwe ya bilind, berxwedana korozyonê û aramiya germî têne nirxandin. Ev materyal di pompên ku şilavên aşîner, şilavên germahiya bilind (mînak, şorava xwê ya 550°C), an kîmyewiyên korozîf ên wek asîda sulfurîk bikar tînin de serketî ne. Çîpên pistonê û mohrên bi seramîk pêçayî (mînak, pompa Exel a Binks) di berxwedana lixwekirinê de ji pêkhateyên kromê yên hişk ên kevneşopî çêtir performansê nîşan didin, lêçûnên lênêrînê kêm dikin. Di sepanên bijîşkî de, seramîk sterîlîtî û biyo-hevahengiyê misoger dikin, wan ji bo dagirtina rast di dermanan de îdeal dikin.
5. Materyalên Biyo-hevhatî ji bo Nûbûnên Tibbî
Di lênêrîna tenduristiyê de, materyalên biyo-hevhatî yên wekî kompozîtên fosfolîpîd-polîmer û seramîk ji bo kêmkirina hemolîz û trombozê di pompên xwînê de girîng in. Mînakî, membranên li ser bingeha polîuretanê bi guhertinên rûvî (mînak, komên fosforîlkolînê) adsorpsiyona proteînê kêm dikin, ku ji bo cîhazên alîkariya ventrikulên çandinî girîng e. Seramîkên wekî safîr (alumînaya yek-kristalî) xişandina kêm û bêserûberiya kîmyewî pêşkêş dikin, ku pêbaweriya demdirêj di pergalên radestkirina dermanan de misoger dikin.
6. Materyalên Jîr ji bo Sîstemên Adapteyî
Materyalên jîr (mînak, alloyên bîra şeklê magnetîkî û polîmerên bersivdayî pH) mîkropompeyên xwerêkûpêk çalak dikin. Lêkolînek vê dawiyê mîkropompeyek li ser bingeha materyalên jîr ên magnetîkî bi valvên yekalî destnîşan kir, ku rêjeyên herikîna 39 μL/min û karîgeriya çêtir li gorî sêwiranên kevneşopî bi dest dixe. Ev materyal bi taybetî di çavdêriya jîngehê û çêkirina otomatîk de bi qîmet in, ku li wir sererastkirinên rast-dem ên dînamîkên şilavê hewce ne.
7. Trendên Bazarê û Rêwerzên Pêşerojê
Bazara mîkropompan a cîhanî tê pêşbînîkirin ku ji sala 2025an heta 2033an bi rêjeya mezinbûna salane ya salane ya 13.83% mezin bibe, ku ev yek ji ber daxwaza li ser amûrên bijîşkî, teknolojiya jîngehê û elektronîkên xerîdaran tê kirin. Trendên sereke ev in:
- Mînyaturîzekirin: Entegrasyona materyalên pêşketî di nav mîkromakîneyan de ji bo teşhîsa veguhêzbar.
- Berdewamî: Bikaranîna polîmerên ku dikarin werin vegerandin û çalakkirina bi bandor a enerjiyê (mînak, hîdrojel) ji bo kêmkirina bandora li ser jîngehê.
- Zeka: Pêşxistina pompên jîr ên ku ji hêla AI ve têne kontrol kirin û bi mekanîzmayên bersivê yên demrast.
Zehmetî û Derfet
Her çiqas materyalên nû feydeyên bêhempa pêşkêş dikin jî, pirsgirêkên wekî lêçûnên bilind ên çêkirinê û pêvajoya tevlihev berdewam dikin. Mînakî, pêkhateyên seramîk hewceyê makînekirina rastîn in, û SMA hewceyê kontrola germî ya tevlihev in. Lêbelê, pêşketinên di çapkirina 3D û nanomaterialan de van pirsgirêkan sivik dikin. Lêkolînên pêşerojê dikarin li ser materyalên xwe-saxkirinê û sêwiranên berhevkirina enerjiyê bisekinin da ku performansa mîkropompê bêtir çêtir bikin.
Xelasî
Materyalên nû sînorênPompeya mîkrodîyafram a DCteknolojî, ku sepanên ku berê ne gengaz dihatin hesibandin çalak dike. Ji hîdrojelên biyodegradable di radestkirina dermanan de bigire heya seramîkên germahiya bilind di mîhengên pîşesaziyê de, ev nûbûn karîgerî, pêbawerî û domdariyê diafirînin. Her ku lêkolîn pêşve diçe, mîkropomp dê di pêşvebirina lênihêrîna tenduristiyê, zanista jîngehê û hilberîna jîr de rolek girîng bilîzin. Bi karanîna materyalên pêşkeftî, endezyar pêşerojek vedikin ku tê de kontrola şilava rastîn hem gihîştî ye û hem jî veguherîner e.
tu jî hemûyan hez dikî
Nûçeyên Zêdetir Bixwîne
Dema weşandinê: 13ê Gulana 2025an