Alibre | Data Design VietNam Alibre | Data Design VietNam

Chi tiết tin tức




In 3D một máy bơm từ tính, đa vật liệu


Ngày tạo: 16/09/2020 4:20:40 CH

Thiết kế là sự trình diễn đầu tiên của một máy bơm từ tính, đa vật liệu được in 3D tất cả trong một mảnh.

Sử dụng nhiều vật liệu có giá dưới 3,89 USD / chiếc, các nhà khoa học của MIT đã chế tạo một máy bơm thu nhỏ mới bằng cách in 3D. Được chế tạo trong vòng 75 phút, máy bơm nhỏ gọn, không có van và hoạt động bằng từ tính.

Nó có thể tích 1 cm và có thể di chuyển cả chất lỏng và khí bằng cách sử dụng ít năng lượng hơn và ít bị tắc nghẽn hơn các máy bơm được sản xuất tiêu chuẩn có kích thước này. Nó có thể được sử dụng trong các ứng dụng “từ pin nhiên liệu đến sản xuất điện đến bộ trao đổi nhiệt” làm mát các chip máy tính.

Luis Fernando Velásquez-García, một nhà khoa học nghiên cứu chính tại Phòng thí nghiệm Công nghệ Hệ thống Vi mô (MTL) của MIT, cho biết, “máy bơm bằng chứng nguyên lý sẽ truyền cảm hứng cho những người khác xem xét kỹ hơn tiềm năng của từng lớp, máy tính- sản xuất phụ gia hỗ trợ, so với phong cách sản xuất hàng loạt “phòng sạch” do ngành công nghiệp bán dẫn đặt ra. ”

Với đường kính nhỏ hơn một hào, máy bơm có hình dạng của một hình trụ được bao quanh bởi một màng. Trên cùng của màng là buồng chứa chất lỏng, với hai cổng không có van ở trên cùng để gắn các ống.

Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Data Design Viet Nam-Fluidic ports (top) and the. piston with embedded magnet (bottom). At center, a side view of one of the pumps. At right: A cross-section of a monolithic, fully 3D-printed magnetic pump

Ở bên trái: Cổng chất lỏng (trên cùng) và. piston với nam châm nhúng (đáy). Ở giữa, hình chiếu bên của một trong các máy bơm. Ở bên phải: Mặt cắt của một máy bơm từ tính nguyên khối, được in 3D hoàn toàn. Tín dụng: Hình ảnh: Luis Fernando Velásquez-García

Máy bơm màng thu nhỏ được chế tạo bằng cách sử dụng các lớp dày từ 150 μm đến 225 μm thông qua chế tạo dây tóc hợp nhất; các bộ phận cấu trúc được in bằng Nylon 12 tinh khiết, trong khi nam châm giúp buồng bơm có thể hoạt động được in nguyên khối bằng Nylon 12 được nhúng với các hạt vi mô NdFeB hoặc ép phù hợp vào máy bơm sau khi in một vật liệu duy nhất của vỏ pít tông.

Với máy bơm nguyên khối thứ hai, các nhà nghiên cứu đã sử dụng Nylon 12 được nhúng với các vi hạt nam châm neodymium (NdFeB) để tạo ra lõi từ của máy bơm.

Các thiết bị được điều khiển bởi một nam châm quay và có thể cung cấp tốc độ dòng chảy chất lỏng lớn tới 7,88 ml vòng / phút ở 198 Hz đối với máy bơm nam châm thiêu kết. Nam châm quay bên ngoài tương tác với nam châm bên trong để di chuyển pít-tông và làm biến dạng màng — chất này đẩy chất lỏng hoặc khí từ cổng này sang cổng kia.

 Màng chỉ hạn chế piston, vì vậy nó có thể di chuyển theo nhiều cách cùng một lúc khi được kích hoạt bởi nam châm bên ngoài. Vì nó được dẫn động từ tính, thiết bị mới này dễ di động hơn so với máy bơm khí nén, cần được kết hợp vật lý với nguồn chất lỏng có áp suất bên ngoài.

Velásquez-García cho biết thiết bị thể hiện những cơ hội có được thông qua in 3D nguyên khối, đa vật liệu.

“Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã có thể tăng công suất hành trình của máy bơm mới vượt quá công suất của máy bơm được sản xuất cổ điển bằng silicon bằng cách thay đổi phương pháp in để tạo ra một màng dễ biến dạng hơn trong khi vẫn giữ một thân piston cứng hơn - tất cả đều sử dụng cùng một vật liệu Nylon 12. ”

Velásquez-García nói không phải là sao chép và dán những gì mọi người đã làm trước đây, mà là khai thác lợi thế của việc in ấn. “Tôi nghĩ rằng có một cơ hội thực sự để tạo ra sự khác biệt nếu chúng ta xem xét lại các vấn đề mà trước đây chúng ta không thể giải quyết được và bây giờ chúng ta có thể nhờ vào sản xuất phụ gia này.”

Albert Folch, một giáo sư kỹ thuật sinh học tại Đại học Washington, người không tham gia vào nghiên cứu của MIT, cho biết “Máy bơm từ tính mới là một ứng dụng rất thông minh của nguyên tắc“ phức tạp là miễn phí ”trong sản xuất kỹ thuật số và phụ gia. Bởi vì những chiếc máy bơm này được làm từ một số thành phần của các vật liệu khác nhau và hình dạng phức tạp, nên việc chế tạo và lắp ráp truyền thống có xu hướng tốn kém ”.

Velásquez-García cho biết, "Khả năng xử lý năng lượng và thông tin còn lớn hơn nhiều nếu bạn có thể tạo ra một cách nguyên khối các thiết bị được làm từ nhiều loại vật liệu."

Nguồn: techexplorist


© 2019-2020 Data Design Viet Nam . Developed by Data Design Viet Nam