Revolučná mikropumpa: E-PunCh pre presné dávkovanie tekutín!

Revolučná mikropumpa: E-PunCh pre presné dávkovanie tekutín!

Pumpa E-PunCh, inovatívna mikropumpa, má potenciál zásadne zmeniť spôsob, akým sa narába s kvapalinami v medicínskej technike a iných odvetviach. Táto mikropumpa, ktorú vyvinul Sebastian Bohm ako súčasť svojej dizertačnej práce na TU Ilmenau, je príkladom spojenia vedy a praktického využitia. Je vyrobený na kremíkovej doske a je vysoký len asi pol milimetra. Pozoruhodnou vlastnosťou tohto čerpadla je, že pracuje bez pohyblivých častí a presne pohybuje kvapaliny pomocou elektrického napätia.

Mikropumpa E-PunCh prináša revolúciu v čerpaní tekutín tým, že prenecháva prácu čerpania samotnej tekutine. Tu vstupuje do hry efekt EWOD (Electrowetting On Dielectrics), ktorý umožňuje dávkovať najmenšie množstvá kvapaliny s vysokou presnosťou. Vďaka tomu je mikropumpa obzvlášť vhodná pre aplikácie, ako sú automatické dávkovače kvapiek, inzulínové pumpy, pipetovacie roboty, ako aj v potravinárskom priemysle a kultivácii buniek.

Technické detaily a výroba

Vývoj čerpadla E-PunCh prebiehal v úzkej spolupráci so spoločnosťou 5microns, ktorá sa špecializuje na mikrosystémy špecifické pre zákazníkov. Výroba prebieha v ultramoderných čistých priestoroch Centra pre mikro- a nanotechnológie na TU Ilmenau, ktoré je jedným z najväčších svojho druhu v Európe. To zaisťuje nielen presné výrobné podmienky, ale aj vysoké štandardy kvality.

Čerpadlo sa tiež vyznačuje nízkymi výrobnými nákladmi a vysokou energetickou účinnosťou. Umožňuje objemové prietoky menšie ako 0,5 µl/s pri diferenčných tlakoch pod 50 kPa. Tieto vlastnosti otvárajú nové možnosti v technológii lab-on-chip, kde je možné E-PunCh jednoducho kombinovať s integrovanými senzormi.

Vedecké pozadie a perspektívy do budúcnosti

Sebastian Bohm vo svojej dizertačnej práci vyvinul aj numerické metódy na opis správania kvapalín v mikrofluidných systémoch pod elektrickými poľami. Pomôže to ďalej skúmať aplikácie technológie. Jeho vedúci, profesor Erich Runge, vyzdvihuje vysokú vedeckú úroveň Bohmovej práce a porovnáva jeho schopnosti so špičkovými medzinárodnými úspechmi.

Rozmanité aplikácie pumpy E-PunCh, od medicínskej technológie cez potravinársky priemysel až po kultiváciu buniek a odber vzoriek, naznačujú, že bude hrať významnú úlohu pri vývoji nových mikrofluidných riešení. 5microns sa snaží ponúkať riešenia šité na mieru a komplexne podporovať zákazníkov s konkrétnymi prípadmi použitia.