Επαναστατική μικροαντλία: E-PunCh για ακριβή δοσολογία υγρών!

Επαναστατική μικροαντλία: E-PunCh για ακριβή δοσολογία υγρών!

Η αντλία E-PunCh, μια καινοτόμος μικροαντλία, έχει τη δυνατότητα να αλλάξει ριζικά τον τρόπο χειρισμού των υγρών στην ιατρική τεχνολογία και σε άλλες βιομηχανίες. Αναπτύχθηκε από τον Sebastian Bohm ως μέρος της διατριβής του στο TU Ilmenau, αυτή η μικροαντλία είναι ένα παράδειγμα του συνδυασμού της επιστήμης και της πρακτικής χρήσης. Φτιάχνεται σε γκοφρέτα σιλικόνης και έχει ύψος μόνο περίπου μισό χιλιοστό. Ένα αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό αυτής της αντλίας είναι ότι λειτουργεί χωρίς κινούμενα μέρη και μετακινεί υγρά με ακρίβεια χρησιμοποιώντας ηλεκτρική τάση.

Η μικροαντλία E-PunCh φέρνει την επανάσταση στην άντληση υγρών αφήνοντας την εργασία άντλησης στο ίδιο το υγρό. Εδώ παίζει ρόλο το φαινόμενο EWOD (Electrowetting On Dielectrics), το οποίο καθιστά δυνατή τη δόση των μικρότερων ποσοτήτων υγρού με υψηλή ακρίβεια. Αυτό καθιστά τη μικροαντλία ιδιαίτερα κατάλληλη για εφαρμογές όπως αυτόματοι διανομείς σταγόνων, αντλίες ινσουλίνης, ρομπότ με πιπέτα, καθώς και στη βιομηχανία τροφίμων και την καλλιέργεια κυττάρων.

Τεχνικές λεπτομέρειες και κατασκευή

Η ανάπτυξη της αντλίας E-PunCh πραγματοποιήθηκε σε στενή συνεργασία με την 5microns, μια εταιρεία που ειδικεύεται σε μικροσυστήματα ειδικά για πελάτες. Η παραγωγή πραγματοποιείται στις υπερσύγχρονες καθαρές αίθουσες του Κέντρου Μικρο-και Νανοτεχνολογιών στο TU Ilmenau, το οποίο είναι ένα από τα μεγαλύτερα του είδους του στην Ευρώπη. Αυτό όχι μόνο διασφαλίζει ακριβείς συνθήκες κατασκευής, αλλά και υψηλά πρότυπα ποιότητας.

Η αντλία χαρακτηρίζεται επίσης από χαμηλό κόστος κατασκευής και υψηλή ενεργειακή απόδοση. Επιτρέπει ροές όγκου μικρότερες από 0,5 μl/s σε διαφορικές πιέσεις κάτω από 50 kPa. Αυτές οι ιδιότητες ανοίγουν νέες δυνατότητες στην τεχνολογία lab-on-chip, όπου το E-PunCh μπορεί εύκολα να συνδυαστεί με ενσωματωμένους αισθητήρες.

Επιστημονικό υπόβαθρο και μελλοντικές προοπτικές

Στη διατριβή του, ο Sebastian Bohm ανέπτυξε επίσης αριθμητικές μεθόδους για να περιγράψει τη συμπεριφορά των υγρών σε μικρορευστικά συστήματα κάτω από ηλεκτρικά πεδία. Αυτό θα βοηθήσει στην περαιτέρω διερεύνηση των εφαρμογών της τεχνολογίας. Ο επιβλέπων του, καθηγητής Erich Runge, τονίζει το υψηλό επιστημονικό επίπεδο του έργου του Bohm και συγκρίνει τις ικανότητές του με κορυφαία διεθνή επιτεύγματα.

Οι ποικίλες εφαρμογές της αντλίας E-PunCh, από την ιατρική τεχνολογία στη βιομηχανία τροφίμων έως την καλλιέργεια και τη δειγματοληψία κυττάρων, υποδεικνύουν ότι θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη νέων μικρορευστών λύσεων. Η 5microns προσπαθεί να προσφέρει εξατομικευμένες λύσεις και να υποστηρίζει ολοκληρωμένα τους πελάτες με συγκεκριμένες περιπτώσεις χρήσης.