مضخة دقيقة ثورية: E-PunCh لجرعات سائلة دقيقة!

مضخة دقيقة ثورية: E-PunCh لجرعات سائلة دقيقة!

تتمتع مضخة E-PunCh، وهي مضخة صغيرة مبتكرة، بالقدرة على إحداث تغيير جذري في طريقة التعامل مع السوائل في التكنولوجيا الطبية وغيرها من الصناعات. تم تطوير هذه المضخة الدقيقة بواسطة سيباستيان بوم كجزء من أطروحته في جامعة TU Ilmenau، وهي مثال على الجمع بين العلم والاستخدام العملي. وهي مصنوعة من رقاقة السيليكون ويبلغ ارتفاعها حوالي نصف ملليمتر فقط. ومن الميزات البارزة لهذه المضخة أنها تعمل بدون أجزاء متحركة وتحرك السوائل بدقة باستخدام الجهد الكهربائي.

تُحدث مضخة E-PunCh الصغيرة ثورة في ضخ السوائل من خلال ترك مهمة الضخ للسائل نفسه. وهنا يأتي دور تأثير EWOD (الترطيب الكهربائي على العوازل الكهربائية)، مما يجعل من الممكن تحديد جرعة أصغر كميات من السائل بدقة عالية. وهذا يجعل المضخة الصغيرة مناسبة بشكل خاص لتطبيقات مثل موزعات القطرات الأوتوماتيكية، ومضخات الأنسولين، وروبوتات الماصة، وكذلك في صناعة الأغذية وزراعة الخلايا.

التفاصيل الفنية والتصنيع

تم تطوير مضخة E-PunCh بالتعاون الوثيق مع شركة 5microns، وهي شركة متخصصة في الأنظمة الدقيقة المخصصة للعملاء. يتم الإنتاج في الغرف النظيفة الحديثة للغاية في مركز التقنيات الدقيقة والنانوية في جامعة TU Ilmenau، والتي تعد واحدة من أكبر المراكز من نوعها في أوروبا. وهذا لا يضمن ظروف التصنيع الدقيقة فحسب، بل يضمن أيضًا معايير الجودة العالية.

وتتميز المضخة أيضًا بانخفاض تكاليف التصنيع وكفاءة الطاقة العالية. إنه يتيح تدفقات حجمية أقل من 0.5 ميكرولتر/ثانية عند ضغوط تفاضلية أقل من 50 كيلو باسكال. تفتح هذه الخصائص إمكانيات جديدة في تكنولوجيا المختبر على الرقاقة، حيث يمكن بسهولة دمج E-PunCh مع أجهزة الاستشعار المدمجة.

الخلفية العلمية ووجهات النظر المستقبلية

في أطروحته، طور سيباستيان بوم أيضًا طرقًا عددية لوصف سلوك السوائل في أنظمة الموائع الدقيقة تحت المجالات الكهربائية. وهذا سوف يساعد على مواصلة استكشاف تطبيقات التكنولوجيا. يؤكد المشرف عليه البروفيسور إريك رونج على المستوى العلمي العالي لأعمال بوم ويقارن قدراته مع أعلى الإنجازات العالمية.

تشير التطبيقات المتنوعة لمضخة E-PunCh، بدءًا من التكنولوجيا الطبية إلى صناعة الأغذية إلى زراعة الخلايا وأخذ العينات، إلى أنها ستلعب دورًا مهمًا في تطوير حلول جديدة للسوائل الدقيقة. تسعى 5microns جاهدة لتقديم حلول مصممة خصيصًا ودعم العملاء بشكل شامل في حالات استخدام محددة.