ارائه یک ریزپمپ الکترواسموتیکی برای استفاده در کاربردهای زیست پزشکی

در پژوهش پیش رو، طراحی و شبیه سازی یک ریزپمپ الکترواسموتیکی برای استفاده در کاربردهای زیست پزشکی گزارش می شود. این ریزپمپ الکترواسموتیکی مبتنی بر تکنولوژی سیستم های میکروالکترومکانیکی بوده و کاملا با فرآیندهای ساخت این سیستم ها سازگار می باشد. اساس ساختار ریزپمپ ارائه شده، مبتنی بر پدیده الکترواسموتیک می باشد و ایده اصلی استفاده شده در ساختار پیشنهادی ، استفاده از تکنیک افزایش سطح تماس سیال و دیواره در داخل کانال اصلی ریزپمپ می باشد. برای این منظور، از حضور ریزکانالهایی در طول مسیر کانال بهره برده شده است ؛ که این ریزکانالهای تعبیه شده، با افزایش سطح تماس بین سیال و دیواره باعث تقویت اثر الکترواسموتیک در داخل ریزپمپ شده و باعث افزایش سرعت سیال و در نتیجه افزایش نرخ خروجی سیال ریزپمپ می شوند. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که کمینه مقدار سرعت در داخل ریزپمپ سادهای با ابعاد ۳۰۰ در ۶۰۰ میکرومتر و اختلاف پتانسیل اعمالی ۱۰ ولت بدون ریزکانال برابر ۲۲/۰ میلی متر بر دقیقه بوده و با افزایش تعداد ریزکانالها به دو عدد با ابعاد ۵۰۰ در ۱۴۰ میکرومتر، سرعت سیال به ۵۴/۰ میلی متر بر دقیقه می رسد. در ساختارهای طراحی شده با ۵ و ۸ ریزکانال با طولهای بهینه شده ۲۵۰ و ۵۰ میکرومتر برای هر کدام نیز به ترتیب سرعت سیال برابر ۷۲/۰ و ۷۹/۰ میلی متر بر دقیقه می باشد. با افزودن ریزکانالهای پیشنهادی به ساختار ریزپمپ الکترواسموتیکی ، افزایش حدودا ۶/۳ برابری نرخ خروجی سیال ریزپمپ نسبت به حالت بدون استفاده از ریزکانال در داخل ساختار حاصل شده است .

کلیدواژه ها:

ریزپمپ الکترواسموتیکی ، ریزکانال ، کامسول ، سیستم های میکروالکترومکانیکی .