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常用詞典

n. 電滲激發器，[機] 微型泵

例句

A piezoelectric micropump based on MEMS technology is presented.

介紹了一種基于MEMS技術的壓電微泵。

The operating conditions for micropump and sample introduction system were optimized.

通過實驗優化了微泵和試樣引入系統的工作條件。

The micropump performance test includes outlet accumulated flow rate and back pressure test.

其中微泵的性能測試包括出口流量和背壓測試。

We present the design and fabrication proc ess of a novel electro-magnetically actuated micropump.

主要闡述了一種新型電磁驅動微泵的設計和制作工藝。

It illustrates the micro machining process, and describes the experiment to investigate the performance of micropump.

對芯片的加工工藝流程進行了說明，同時對微泵進行了試驗研究。

專業解析

微泵（micropump）是一種基于微機電系統（MEMS）技術制造的微型流體輸送裝置，能夠在微升級（μL）甚至納升級（nL）的尺度上精确操控液體或氣體流動。其核心功能是通過微米級結構的周期性運動（如膜片振動、轉子旋轉或電滲效應）産生定向流體驅動，適用于對流量精度和系統集成度要求極高的場景。

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一、技術原理與分類

微泵根據驅動機制主要分為以下幾類：

1. 機械驅動式

   通過壓電陶瓷、熱膨脹或靜電緻動器驅動柔性膜片産生往複運動，利用單向閥（如傘閥、跷跷闆閥）控制流體定向流動。例如，壓電微泵通過電壓形變推動膜片，實現脈沖式流體輸送，精度可達nL/脈沖 。

2. 非機械驅動式
   • 電滲微泵：依賴電場作用下雙電層離子運動産生的流體剪切力（電滲效應），無活動部件，適合生物芯片中的緩沖液輸送 。
   • 磁流體動力泵：利用洛倫茲力驅動離子化流體，適用于導電溶液的高穩定性輸送 。

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二、核心性能參數

• 流量範圍：通常為0.1 μL/min ~ 10 mL/min，高精度型號可達nL級分辨率（如醫療輸注設備）。
• 輸出壓力：約1~50 kPa，部分高壓設計可達100 kPa（如微反應器進料系統）。
• 功耗與效率：機械式微泵功耗約10~100 mW，電滲泵可低至1 mW以下，適合便攜設備 。

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三、典型應用領域

1. 生物醫學工程
   • 植入式藥物輸注系統（如胰島素泵），實現精準劑量控制 。
   • 微流控芯片中的細胞培養液循環與試劑混合（Lab-on-a-Chip）。
2. 電子散熱

   集成于微處理器冷卻系統，推動冷卻液循環以提升散熱效率（如IBM微通道冷卻技術）。

3. 分析化學

   用于氣相/液相色譜儀的微型化樣品進樣裝置，減少試劑消耗 。

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四、技術挑戰與發展趨勢

當前研究聚焦于：

• 材料創新：如PDMS柔性閥體提升耐腐蝕性，壓電陶瓷多層堆疊增強驅動力 。
• 無閥設計：通過擴散管/收縮擴張結構替代機械閥，降低堵塞風險（如特斯拉閥微泵）。
• 智能控制：結合流量傳感器與閉環反饋算法（PID控制），實現流量動态調節 。

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權威參考文獻

Fraunhofer Institute for Microengineering and Microsystems. Piezoelectric Micropumps: Design and Applications.

Whitesides, G.M. The origins and the future of microfluidics. Nature, 2006.

Lemoff, A.V. et al. An AC Magnetohydrodynamic Micropump. Sensors and Actuators B, 2000.

Laser, D.J. et al. A review of micropumps. Journal of Micromechanics and Microengineering, 2004.

IEEE MEMS Conference. Low-Power Electroosmotic Pump for Portable Devices. 2018 Proceedings.

IEEE Transactions on Biomedical Engineering. Implantable Micropump for Controlled Drug Delivery. 2020.

IBM Research. Microfluidic Cooling for 3D Chips. 2019 Technical Report.

Analytical Chemistry Journal. Microfluidic Sample Injection in Miniaturized Chromatography Systems. 2021.

Materials Today. Advanced Materials for MEMS Micropumps. 2022 Review.

Microfluidics and Nanofluidics. Valveless Micropump Design Based on Tesla Structure. 2017.

Sensors and Actuators A. Closed-Loop Control of a MEMS Micropump. 2023.

網絡擴展資料

micropump（微型泵）是一種用于精确控制微小流體傳輸的裝置，常見于微流體系統或精密工業場景。以下是其詳細解釋：

1.基本定義與發音

• 英文音标為美式發音[maɪkrə'pʌmp]，中文譯為“微型泵”或“微泵”。其核心功能是通過物理或化學驅動方式，實現微量液體（如微升級别）的定向輸送。

2.工作原理與類型

• 驅動方式：包括電滲驅動（利用電場力）、熱驅動（通過溫度變化産生壓力差）、毛細作用等。
• 常見類型：如齒輪泵（磁力驅動，無脈沖輸出）、交流電滲泵等。部分型號采用耐腐蝕材料（如PPS、PTFE）以適應化工介質。

3.主要應用領域

• 實驗室與醫療：用于微流控芯片、藥物輸送等精密場景。
• 工業控制：如化工行業加藥系統，替代傳統隔膜泵以實現更高線性精度。
• 民用設備：少數型號用于建築水壓調節，具有低噪音、高效率特點。

4.品牌與産品特性

• 作為品牌時，Micropump® 特指磁力驅動齒輪泵的領先制造商，其産品以低流量控制、耐腐蝕性和定制化設計著稱。

補充說明

該詞需結合上下文區分通用術語與品牌名稱。技術文獻中多指微型泵的泛稱，而工業場景可能特指特定品牌産品。

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