माइक्रोपम्प: Difference between revisions

Revision as of 12:13, 2 December 2022

Error creating thumbnail:

एक Ti-Cr-Pt ट्यूब (~ 40 माइक्रोन लंबी) हाइड्रोजन पेरोक्साइड (उत्प्रेरक अपघटन) में डूबे रहने पर ऑक्सीजन के बुलबुले छोड़ती है। प्रवाह कैनेटीक्स का अध्ययन करने के लिए polystyrene क्षेत्रों (1 माइक्रोन व्यास) को जोड़ा गया था।^[1]

माइक्रोपंप ऐसे उपकरण हैं जो तरल पदार्थ की छोटी मात्रा को नियंत्रित और हेरफेर कर सकते हैं।^[2]^[3] हालांकि किसी भी छोटे पंप को अक्सर एक माइक्रोपम्प के रूप में संदर्भित किया जाता है, एक अधिक सटीक परिभाषा इस शब्द को माइक्रोमीटर रेंज में कार्यात्मक आयामों वाले पंपों तक सीमित करती है। ऐसे पंप माइक्रोफ्लुइडिक अनुसंधान में विशेष महत्व रखते हैं और हाल के वर्षों में औद्योगिक उत्पाद एकीकरण के लिए उपलब्ध हो गए हैं। मौजूदा लघु पंपों की तुलना में उनका छोटा समग्र आकार, संभावित लागत और बेहतर खुराक सटीकता इस अभिनव पंप में बढ़ती रुचि को बढ़ावा देती है।^[2]^[4]^[5]^[6]

परिचय और इतिहास

1970 के दशक के मध्य में पहले वास्तविक माइक्रोपम्प्स की सूचना मिली थी,^[7] लेकिन 1980 के दशक में इसके प्रभाव ने आकर्षित किया, जब जेन स्मट्स और हेराल्ड वैन लिंटेल ने माइक्रोइलेक्ट्रोयांत्रिक प्रणाली (एमईएमएस) माइक्रोपंप विकसित किए।^[8] 1990 के दशक में अधिकांश मौलिक एमईएमएस माइक्रोपंप का काम किया गया था। हाल ही में, गैर-यांत्रिक माइक्रोपंप डिजाइन करने के प्रयास किए गए हैं जो बाहरी शक्ति पर भरोसा किए बिना दूरस्थ स्थानों में संचालित होते हैं।

प्रकार और तकनीक

माइक्रोफ्लुइडिक दुनिया के भीतर, भौतिक नियम अपना रूप बदलते हैं।^[9] उदाहरण के लिए, वजन या जड़ता जैसे वॉल्यूमेट्रिक बल अक्सर नगण्य हो जाते हैं, जबकि सतही बल तरल व्यवहार पर हावी हो सकते हैं,^[10] खासकर जब तरल पदार्थ में गैस सम्मिलित हो। केवल कुछ अपवादों के साथ, माइक्रोपंप माइक्रो-एक्ट्यूएशन सिद्धांतों पर भरोसा करते हैं, जो यथोचित रूप से केवल एक निश्चित आकार तक ही बढ़ाए जा सकते हैं।

माइक्रोपंप को यांत्रिक और गैर-यांत्रिक उपकरणों में विभाजित किया जा सकता है।^[11] मैकेनिकल सिस्टम में मूविंग पार्ट्स होते हैं, जो आमतौर पर प्रवर्तन और माइक्रोवाल्व मेम्ब्रेन या फ्लैप होते हैं। पीजोइलेक्ट्रिक,^[12] स्थिर वैद्युत, थर्मो-वायवीय, वायवीय या चुंबकीय प्रभावों का उपयोग करके ड्राइविंग बल उत्पन्न किया जा सकता है। गैर-यांत्रिक पंप इलेक्ट्रो-हाइड्रोडायनामिक, इलेक्ट्रो-ऑस्मोटिक, इलेक्ट्रोकेमिकल^[13] या अल्ट्रासोनिक प्रवाह पीढ़ी के साथ काम करते हैं, वर्तमान में अध्ययन किए जा रहे कुछ सक्रियण तंत्रों के नाम के लिए।

यांत्रिक माइक्रोपंप

डायाफ्राम माइक्रोपंप

एक डायाफ्राम माइक्रोपम्प एक तरल पदार्थ को चलाने के लिए एक डायाफ्राम के बार-बार क्रियान्वित करने का उपयोग करता है। झिल्ली एक मुख्य पंप वाल्व के ऊपर स्थित होती है, जो इनलेट और आउटलेट माइक्रोवॉल्व के बीच केंद्रित होती है। जब झिल्ली को कुछ प्रेरक बल के माध्यम से ऊपर की ओर विक्षेपित किया जाता है, तो तरल पदार्थ को इनलेट वाल्व में मुख्य पंप वाल्व में खींचा जाता है फिर झिल्ली को नीचे उतारा जाता है, आउटलेट वाल्व के माध्यम से तरल पदार्थ को बाहर निकाला जाता है। तरल पदार्थ को लगातार पंप करने के लिए यह प्रक्रिया दोहराई जाती है।^[5]

पीजोइलेक्ट्रिक माइक्रोपंप

पीजोइलेक्ट्रिक माइक्रोपंप सबसे आम प्रकार के विस्थापन प्रत्यागामी डायाफ्राम पंपों में से एक है। पीजोइलेक्ट्रिक संचालित माइक्रोपंप लागू वोल्टेज के जवाब में विकृत होने के लिए पीजो सिरेमिक की विद्युत यांत्रिक संपत्ति पर निर्भर करते हैं। झिल्ली से जुड़ी पीजोइलेक्ट्रिक डिस्क बाहरी अक्षीय विद्युत क्षेत्र द्वारा संचालित डायाफ्राम विक्षेपण का कारण बनती है और इस प्रकार माइक्रोपम्प के कक्ष का विस्तार और संकुचन करती है।^[14] इस यांत्रिक तनाव के परिणामस्वरूप कक्ष में दबाव भिन्नता होती है, जो द्रव के प्रवाह और बहिर्वाह का कारण बनती है। प्रवाह दर सामग्री की ध्रुवीकरण सीमा और पीजो पर लागू वोल्टेज द्वारा नियंत्रित होती है।^[15] अन्य एक्चुएशन सिद्धांतों की तुलना में पीजोइलेक्ट्रिक एक्चुएशन उच्च स्ट्रोक वॉल्यूम, उच्च एक्चुएशन बल और तेज यांत्रिक प्रतिक्रिया को सक्षम बनाता है, हालांकि इसके लिए पीजो सिरेमिक की तुलनात्मक रूप से उच्च एक्चुएशन वोल्टेज और जटिल माउंटिंग प्रक्रिया की आवश्यकता होती है।^[8]

3.5x3.5x0.6 मिमी³ के आयामों के साथ सबसे छोटा पीजोइलेक्ट्रिक माइक्रोपंप फ्राउनहोफर ईएमएफटी^[16] द्वारा विकसित किया गया था, जो एमईएमएस और माइक्रोसिस्टम प्रौद्योगिकियों पर ध्यान केंद्रित करने वाला विश्व प्रसिद्ध अनुसंधान संगठन है। माइक्रोपंप में तीन सिलिकॉन परतें होती हैं, जिनमें से एक पंप डायाफ्राम ऊपर से पंप कक्ष को सीमित करता है, जबकि दो अन्य मध्य वाल्व चिप और नीचे वाल्व चिप का प्रतिनिधित्व करते हैं। इनलेट और आउटलेट पर निष्क्रिय फ्लैप वाल्व के उद्घाटन प्रवाह की दिशा के अनुसार उन्मुख होते हैं। पंप डायाफ्राम पीजो को एक नकारात्मक वोल्टेज के आवेदन के साथ फैलता है जिससे पंप कक्ष में तरल पदार्थ को चूसने के लिए नकारात्मक दबाव पैदा होता है। जबकि सकारात्मक वोल्टेज इसके विपरीत डायाफ्राम को नीचे चला जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आउटलेट वाल्व खोलने और तरल पदार्थ को कक्ष से बाहर करने के लिए मजबूर किया जाता है।

वर्तमान में, यांत्रिक माइक्रोपम्प प्रौद्योगिकी बड़े पैमाने पर निर्माण के लिए सिलिकॉन और ग्लास-आधारित माइक्रोमशीनिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करती है। सामान्य माइक्रोफैब्रिकेशन प्रक्रियाओं में, निम्नलिखित तकनीकों का नाम दिया जा सकता है: फोटोलिथोग्राफी, अनिसोट्रोपिक नक़्क़ाशी, सतह माइक्रोमशीनिंग और सिलिकॉन की बल्क माइक्रोमशीनिंग।^[15] सिलिकॉन माइक्रोमशीनिंग के कई फायदे हैं जो उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों में प्रौद्योगिकी के व्यापक उपयोग की सुविधा प्रदान करते हैं, उदाहरण के लिए, दवा वितरण में।^[8] इस प्रकार, सिलिकॉन माइक्रोमशीनिंग यांत्रिक रूप से चलने वाले भागों, उदा। वाल्व फ्लैप, पहनने और थकान का प्रदर्शन नहीं करते हैं। पीडीएमएस, पीएमएमए, पीएलए, आदि जैसे सिलिकॉन पॉलीमर-आधारित सामग्रियों के विकल्प के रूप में उनकी बेहतर शक्ति, उन्नत संरचनात्मक गुणों, स्थिरता और सस्तेपन के कारण उपयोग किया जा सकता है। फ्राउनहोफर ईएमएफटी में सिलिकॉन माइक्रोपंप सिलिकॉन माइक्रोमशीनिंग तकनीक द्वारा निर्मित होते हैं।^[17] तीन मोनोक्रिस्टलाइन सिलिकॉन वेफर्स (100 ओरिएंटेड) को दो तरफा लिथोग्राफी द्वारा संरचित किया जाता है और सिलिकॉन गीले नक़्क़ाशी (पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड समाधान केओएच का उपयोग करके) द्वारा उकेरा जाता है। संरचित वेफर परतों के बीच संबंध एक सिलिकॉन संलयन बंधन द्वारा महसूस किया जाता है। इस बॉन्डिंग तकनीक को वेफर परतों के बीच एक सीधा सिलिकॉन-सिलिकॉन बॉन्ड करने के लिए बहुत चिकनी सतहों (0.3 एनएम से कम खुरदरापन) और बहुत उच्च तापमान (1100 डिग्री सेल्सियस तक) की आवश्यकता होती है। संबंध परत की अनुपस्थिति ऊर्ध्वाधर पंप डिजाइन मापदंडों की परिभाषा की अनुमति देती है। इसके अतिरिक्त, पंप किए गए माध्यम से बंधन परत प्रभावित हो सकती है।

महत्वपूर्ण प्रदर्शन संकेतकों में से एक के रूप में एक माइक्रोपंप का संपीड़न अनुपात स्ट्रोक वॉल्यूम के बीच अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है, यानी पंप चक्र के दौरान पंप झिल्ली द्वारा विस्थापित द्रव मात्रा, और मृत मात्रा, यानी न्यूनतम द्रव मात्रा शेष के लिए शेष मोड में पम्पिंग पंप कक्ष। ^[14]

${\textstyle \varepsilon =\bigtriangleup V/V_{0}}$

संपीड़न अनुपात बुलबुला सहिष्णुता और माइक्रोपंप की प्रति-दबाव क्षमता को परिभाषित करता है। चैंबर के भीतर गैस के बुलबुले माइक्रोपंप के संचालन में बाधा डालते हैं क्योंकि गैस के बुलबुले के डंपिंग गुणों के कारण पंप कक्ष में दबाव चोटियों (∆P) में कमी आती है, जबकि सतह के गुणों के कारण निष्क्रिय वाल्व खोलने वाले महत्वपूर्ण दबाव (∆P_crit) में वृद्धि होती है।^[18] फ्राउनहोफर ईएमएफटी माइक्रोपंप का संपीड़न अनुपात 1 के मान तक पहुँच जाता है, जिसका अर्थ है कि चुनौतीपूर्ण आउटलेट दबाव की स्थिति में भी आत्म-उपक्रामण क्षमता और बुलबुला सहिष्णुता। पीजो माउंटिंग की विशेष पेटेंट तकनीक के लिए एक बड़ा संपीड़न अनुपात प्राप्त किया जाता है जब पीज़ो माउंटिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले चिपकने की इलाज प्रक्रिया के दौरान पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के ऊपर और नीचे इलेक्ट्रोड पर विद्युत वोल्टेज लगाया जाता है। विक्षेपित प्रवर्तक के साथ-साथ उथले विरचित पंप चैम्बर हाइट्स के परिणामस्वरूप मृत मात्रा में उल्लेखनीय कमी से संपीड़न अनुपात बढ़ जाता है।

पेरिस्टाल्टिक माइक्रोपंप

पेरिस्टाल्टिक माइक्रोपंप एक माइक्रोपंप है जो श्रृंखला में कम से कम तीन माइक्रोवाल्व से बना होता है। पेरिस्टलसिस के रूप में जाने वाली प्रक्रिया में इन तीन वाल्वों को इनलेट से आउटलेट तक तरल पदार्थ खींचने के लिए क्रमिक रूप से खोला और बंद किया जाता है।^[19]

गैर-यांत्रिक माइक्रोपंप

वाल्व रहित माइक्रोपंप

स्थैतिक वाल्व को वाल्व के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें बिना किसी गतिमान भागों के निश्चित ज्यामिति होती है। ये वाल्व ऊर्जा (सक्रिय) के अतिरिक्त या द्रव जड़त्व (निष्क्रिय) द्वारा वांछित प्रवाह व्यवहार को प्रेरित करके प्रवाह को सुधारते हैं। दो सबसे सामान्य प्रकार के स्थिर ज्यामिति निष्क्रिय वाल्व हैं डिफ्यूज़र-नोजल तत्व ^[20]^[21] और टेस्ला वाल्व। फ्लो रेक्टिफिकेशन डिवाइस के रूप में नली का अगला भाग -विसारक तत्वों वाले माइक्रोपम्प्स को सामान्यतः वाल्व रहित माइक्रोपम्प्स के रूप में जाना जाता है।

केशिका पंप

केशिका में, केशिका पंपिंग एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है क्योंकि पंपिंग क्रिया को बाहरी सक्रियण शक्ति की आवश्यकता नहीं होती है। कांच केशिकाएं और छिद्रयुक्त माध्यम, जिसमें नाइट्रोसेल्यूलोज पेपर और सिंथेटिक पेपर सम्मालित हैं,^[22] माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स में एकीकृत किया जा सकता है। पार्श्व प्रवाह परीक्षण में केशिका पंपिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हाल ही में, उपन्यास केशिका पंप, द्रव श्यानता और सतह ऊर्जा से स्वतंत्र एक निरंतर पंपिंग प्रवाह दर के साथ,^[23]^[24]^[25]^[26] विकसित किए गए थे, जिनका पारंपरिक केशिका पंप पर एक महत्वपूर्ण लाभ है (जिनमें से प्रवाह व्यवहार वाशबर्न व्यवहार है, अर्थात् प्रवाह दर स्थिर नहीं है) क्योंकि उनका प्रदर्शन अकृति श्यानता पर निर्भर नहीं करती है।

रासायनिक रूप से संचालित पंप

रासायनिक रूप से संचालित गैर-यांत्रिक पंपों को नैनोमोटर्स को सतहों से जोड़कर, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से द्रव प्रवाह को चलाकर तैयार किया गया है। पम्पिंग प्रणाली की एक विस्तृत विविधता उपस्थितहै जिसमें जैविक एंजाइम आधारित पंप,^[27]^[28]^[29]^[30]^[31]^[32] कार्बनिक प्रकाशोत्प्रेरित पंप,^[33] और धातु उत्प्रेरक पंप।^[30]^[34] ये पंप स्व-प्रसार, वैद्युतकणसंचलन, बुलबुला प्रणोदन और घनत्व ढाल की पीढ़ी सहित कई विभिन्न तंत्रों के माध्यम से प्रवाह उत्पन्न करते हैं।^[28]^[31]^[35] इसके अतिरिक्त, इन रासायनिक रूप से संचालित माइक्रोपम्पों को विषैले वाहक का पता लगाने के लिए संवेदक के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।^[29]^[36]

प्रकाश से चलने वाले पंप

गैर-यांत्रिक पम्पिंग का एक अन्य वर्ग प्रकाश-संचालित पम्पिंग है।^[37]^[38] कुछ नैनोकण एक UV स्रोत से प्रकाश को ऊष्मा में बदलने में सक्षम होते हैं जो संवहनी पंपिंग उत्पन्न करता है। टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोकणों के साथ इस प्रकार के पंप संभव हैं और पम्पिंग की गति को प्रकाश स्रोत की तीव्रता और कणों की एकाग्रता दोनों द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है।^[39]

अनुप्रयोग

माइक्रोपंप में संभावित औद्योगिक अनुप्रयोग होते हैं, जैसे विनिर्माण प्रक्रियाओं के दौरान गोंद की थोड़ी मात्रा का वितरण, और जैव चिकित्सा अनुप्रयोग, जिसमें वहनीय या प्रत्यारोपित दवा वितरण उपकरण सम्मालितहैं। जैव-प्रेरित अनुप्रयोगों में लसीका वाहिकाओं को बदलने के लिए मैग्नेटोरियोलॉजिकल प्रत्यास्थलक का उपयोग करके एक लचीला विद्युत चुम्बकीय माइक्रोपम्प सम्मालित है।^[40] रासायनिक रूप से संचालित माइक्रोपम्प रासायनिक संघर्ष वाहक और पारा और साइनाइड जैसे पर्यावरणीय खतरों का पता लगाने के मामले में रासायनिक संवेदन में अनुप्रयोगों के लिए क्षमता प्रदर्शित करते हैं।^[29]

वायु प्रदूषण की समकालीन स्थिति को ध्यान में रखते हुए, माइक्रोपम्प के लिए सबसे आशाजनक अनुप्रयोगों में से एक व्यक्तिगत वायु गुणवत्ता की निगरानी के लिए गैस और कणिका द्रव्य संवेदक को बढ़ाना है। MEMS रचना तकनीक के लिए धन्यवाद, MOSFET पर आधारित गैस संवेदक, नॉनडिस्पर्सिव इन्फ्रारेड संवेदक , विद्युत रासायनिक गैस संवेदक सिद्धांतों को पोर्टेबल उपकरणों के साथ-साथ स्मार्टफोन और पहनने योग्य बनाने में फिट करने के लिए छोटा किया जा सकता है। फ्रौनहोफर EMFT दाब वैद्युत् माइक्रोपम्प का अनुप्रयोग परिवेशी वायु के तेजी से अकृति के माध्यम से संवेदक के प्रतिक्रिया समय को 2 सेकंड तक कम कर देता है।^[41] यह तेजी से संवहन द्वारा समझाया गया है जो तब होता है जब माइक्रोपंप हवा को संवेदक की ओर ले जाता है, जबकि माइक्रोपंप की अनुपस्थिति में धीमी प्रसार संवेदक प्रतिक्रिया के कारण कई मिनट तक की देरी होती है। माइक्रोपंप के वर्तमान विकल्प - पंखे - में कई कमियां हैं। पर्याप्त नकारात्मक दबाव प्राप्त करने में असमर्थ पंखा फिल्टर झिल्ली पर दबाव पात को दूर नहीं कर सकता है। इसके अतिरिक्त, गैस के अणु और कण आसानी से संवेदक की सतह और उसके आवास का फिर से पालन कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप समय में संवेदक का बहाव होता है।

इसके अतिरिक्त अन्तर्निहित माइक्रोपम्प संवेदक के पुनर्जनन की सुविधा प्रदान करता है और इस प्रकार संवेदक सतह से गैस अणुओं को बाहर निकालकर संतृप्ति के मुद्दों को हल करता है। श्वास विश्लेषण गैस संवेदक के लिए उपयोग का संबंधित क्षेत्र है जो माइक्रोपम्प द्वारा सशक्त है। माइक्रोपम्प सुदूर कार्यक्रमों के भीतर वहनीय उपकरणों के माध्यम से जठरांत्र संबंधी मार्ग और फुफ्फुसीय रोगों, मधुमेह, कैंसर आदि के दूरस्थ निदान और निगरानी को आगे बढ़ा सकता है।

MEMS माइक्रोपंप के लिए आशाजनक अनुप्रयोग मधुमेह के लिए दवा वितरण प्रणाली में निहित है- ट्यूमर-, हार्मोन-, अल्ट्रा-थिन पैच के रूप में दर्द और नेत्र थेरेपी, प्रत्यारोपण प्रणाली या डिजिटल गोली के भीतर लक्षित वितरण। दाब वैद्युत् एमईएमएस माइक्रोपंप अंतःशिरा चिकित्सा , अंतस्त्वचा इंजेक्शन , धमनी, ओकुलर ड्रग इंजेक्शन के लिए पारंपरिक पेरिस्टाल्टिक या सिरिंज पंपों की जगह ले सकते हैं। दवा वितरण आवेदन के लिए उच्च प्रवाह दर की आवश्यकता नहीं होती है, चूकी, माइक्रोपंप को छोटी खुराक देने में सही माना जाता है और बैक प्रेशर स्वतंत्र प्रवाह प्रदर्शित करता है।^[15] जैव और लघु आकार के कारण, आंख का रोग या मोतियाबिंद तपेदिक के इलाज के लिए सिलिकॉन दाब वैद्युत् माइक्रोपम्प को नेत्रगोलक पर लगाया जा सकता है। चूंकि इन स्थितियों के अनुसारआंख जलीय हास्य के बहिर्वाह या उत्पादन को सुनिश्चित करने की अपनी क्षमता खो देती है, फ्रौन्होफर ईएमएफटी द्वारा 30 μl / s की प्रवाह दर के साथ विकसित प्रत्यारोपित माइक्रोपम्प रोगी को बिना किसी प्रतिबंध या असुविधा के द्रव पदार्थ के उचित प्रवाह की सुविधा प्रदान करता है।^[42] माइक्रोपम्प द्वारा हल की जाने वाली एक अन्य स्वास्थ्य समस्या मूत्र असंयम है। टाइटेनियम माइक्रोपंप पर आधारित कृत्रिम अवरोधिनी तकनीक हंसी या खांसने के दौरान दबाव को स्वचालित रूप से समायोजित करके निरंतरता सुनिश्चित करती है। यूरेथ्रा एक द्रव पदार्थ से भरी आस्तीन के माध्यम से खोला और बंद किया जाता है जिसे माइक्रोपम्प द्वारा नियंत्रित किया जाता है।^[43]

माइक्रोपम्प सर्वव्यापी चित्र परिदृश्यों (फिल्मों) और ध्वनि परिदृश्यों (संगीत) के प्रभाव को बढ़ाने के लिए उपभोक्ता, चिकित्सा, रक्षा, प्रथम प्रतिक्रिया अनुप्रयोगों आदि के लिए सुगंध परिदृश्य की सुविधा प्रदान कर सकता है। कई सुगंधित जलाशयों के साथ माइक्रोडोज़िंग उपकरण जो नाक के पास लग�

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

[38]

[39]

[40]

[41]

[42]

[43]

@@ Line 1: / Line 1: @@
 [[File:TiCrPt micropump3.webm|thumb|एक Ti-Cr-Pt ट्यूब (~ 40 माइक्रोन लंबी) [[ हाइड्रोजन पेरोक्साइड ]] (उत्प्रेरक अपघटन) में डूबे रहने पर ऑक्सीजन के बुलबुले छोड़ती है। प्रवाह कैनेटीक्स का अध्ययन करने के लिए [[ polystyrene ]] क्षेत्रों (1 माइक्रोन व्यास) को जोड़ा गया था।<ref>{{cite journal|doi=10.1039/C1CP20542K|pmid=21505711|title=हाइड्रोजन पेरोक्साइड की कम सांद्रता पर काम करने वाले ट्यूनेबल कैटेलिटिक ट्यूबलर माइक्रो-पंप|journal=Physical Chemistry Chemical Physics|volume=13|issue=21|pages=10131–5|year=2011|last1=Solovev|first1=Alexander A.|last2=Sanchez|first2=Samuel|last3=Mei|first3=Yongfeng|last4=Schmidt|first4=Oliver G.|s2cid=21754449|bibcode=2011PCCP...1310131S}}</ref>]]
-[[File:Blood micropump.webm|thumb|इलेक्ट्रोकेमिकल माइक्रोपम्प 50×100 माइक्रोन पाइप के माध्यम से मानव रक्त के प्रवाह को सक्रिय करता है।<ref>{{cite journal|pmid=19458858|doi= 10.1039/B900139E |year= 2009 |last1= Chiu |first1= S. H. |title= ऑन-चिप रक्त परिवहन के लिए एक एयर-बबल-एक्ट्यूएटेड माइक्रोपम्प|journal= Lab on a Chip |volume= 9 |issue= 11 |pages= 1524–33 |last2= Liu |first2= C. H. |s2cid= 38015356 }}</ref>]]माइक्रोपंप ऐसे उपकरण हैं जो तरल पदार्थ की छोटी मात्रा को नियंत्रित और हेरफेर कर सकते हैं।<ref name=":6">{{Cite journal|date=2021-10-15|title=दवा वितरण आवेदन के लिए सूक्ष्म खुराक - एक समीक्षा|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924424721002831|journal=Sensors and Actuators A: Physical|language=en|volume=330|pages=112820|doi=10.1016/j.sna.2021.112820|issn=0924-4247|doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Laser|first1=D. J.|last2=Santiago|first2=J. G.|s2cid=35703576|date=2004|title=माइक्रोपंप की समीक्षा|journal=Journal of Micromechanics and Microengineering|language=en|volume=14|issue=6|pages=R35|doi=10.1088/0960-1317/14/6/R01|issn=0960-1317|bibcode=2004JMiMi..14R..35L}}</ref> हालांकि किसी भी छोटे [[ पंप |पंप]] को अक्सर एक माइक्रोपम्प के रूप में संदर्भित किया जाता है, एक अधिक सटीक परिभाषा इस शब्द को माइक्रोमीटर रेंज में कार्यात्मक आयामों वाले पंपों तक सीमित करती है। ऐसे पंप माइक्रोफ्लुइडिक अनुसंधान में विशेष महत्व रखते हैं और हाल के वर्षों में औद्योगिक उत्पाद एकीकरण के लिए उपलब्ध हो गए हैं। मौजूदा लघु पंपों की तुलना में उनका छोटा समग्र आकार, संभावित लागत और बेहतर खुराक सटीकता इस अभिनव पंप में बढ़ती रुचि को बढ़ावा देती है।<ref name=":6" /><ref>{{cite journal|author= Nguyen|display-authors=etal|title= एमईएमएस-माइक्रोपंप: एक समीक्षा|journal= Journal of Fluids Engineering |volume= 124|issue= 2|pages= 384–392|year= 2002|doi= 10.1115/1.1459075}}</ref><ref name=":1">{{cite journal|author= Iverson|display-authors=etal|title= सूक्ष्म पम्पिंग प्रौद्योगिकियों में हालिया प्रगति: एक समीक्षा और मूल्यांकन|journal= Microfluid Nanofluid |volume= 5|issue= 2|pages= 145–174|year= 2008|doi= 10.1007/s10404-008-0266-8|s2cid=44242994|url=http://docs.lib.purdue.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1080&context=nanopub}}</ref><ref>{{cite journal|author=Amirouche|display-authors=etal|title= वर्तमान माइक्रोपंप प्रौद्योगिकियां और उनके जैव चिकित्सा अनुप्रयोग|journal= Microsystem Technologies |volume= 15|issue= 5|pages= 647–666|year= 2009|doi= 10.1007/s00542-009-0804-7|s2cid=108575489}}</ref>
+माइक्रोपंप ऐसे उपकरण हैं जो तरल पदार्थ की छोटी मात्रा को नियंत्रित और हेरफेर कर सकते हैं।<ref name=":6">{{Cite journal|date=2021-10-15|title=दवा वितरण आवेदन के लिए सूक्ष्म खुराक - एक समीक्षा|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924424721002831|journal=Sensors and Actuators A: Physical|language=en|volume=330|pages=112820|doi=10.1016/j.sna.2021.112820|issn=0924-4247|doi-access=free}}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Laser|first1=D. J.|last2=Santiago|first2=J. G.|s2cid=35703576|date=2004|title=माइक्रोपंप की समीक्षा|journal=Journal of Micromechanics and Microengineering|language=en|volume=14|issue=6|pages=R35|doi=10.1088/0960-1317/14/6/R01|issn=0960-1317|bibcode=2004JMiMi..14R..35L}}</ref> हालांकि किसी भी छोटे [[ पंप |पंप]] को अक्सर एक माइक्रोपम्प के रूप में संदर्भित किया जाता है, एक अधिक सटीक परिभाषा इस शब्द को माइक्रोमीटर रेंज में कार्यात्मक आयामों वाले पंपों तक सीमित करती है। ऐसे पंप माइक्रोफ्लुइडिक अनुसंधान में विशेष महत्व रखते हैं और हाल के वर्षों में औद्योगिक उत्पाद एकीकरण के लिए उपलब्ध हो गए हैं। मौजूदा लघु पंपों की तुलना में उनका छोटा समग्र आकार, संभावित लागत और बेहतर खुराक सटीकता इस अभिनव पंप में बढ़ती रुचि को बढ़ावा देती है।<ref name=":6" /><ref>{{cite journal|author= Nguyen|display-authors=etal|title= एमईएमएस-माइक्रोपंप: एक समीक्षा|journal= Journal of Fluids Engineering |volume= 124|issue= 2|pages= 384–392|year= 2002|doi= 10.1115/1.1459075}}</ref><ref name=":1">{{cite journal|author= Iverson|display-authors=etal|title= सूक्ष्म पम्पिंग प्रौद्योगिकियों में हालिया प्रगति: एक समीक्षा और मूल्यांकन|journal= Microfluid Nanofluid |volume= 5|issue= 2|pages= 145–174|year= 2008|doi= 10.1007/s10404-008-0266-8|s2cid=44242994|url=http://docs.lib.purdue.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1080&context=nanopub}}</ref><ref>{{cite journal|author=Amirouche|display-authors=etal|title= वर्तमान माइक्रोपंप प्रौद्योगिकियां और उनके जैव चिकित्सा अनुप्रयोग|journal= Microsystem Technologies |volume= 15|issue= 5|pages= 647–666|year= 2009|doi= 10.1007/s00542-009-0804-7|s2cid=108575489}}</ref>
 == परिचय और इतिहास ==
 के दशक के मध्य में पहले वास्तविक माइक्रोपम्प्स की सूचना मिली थी,<ref>Thomas, L. J. and Bessman, S. P. (1975) "Micropump powered by piezoelectric disk benders", {{US Patent|3963380}}</ref> लेकिन 1980 के दशक में इसके प्रभाव ने आकर्षित किया, जब जेन स्मट्स और हेराल्ड वैन लिंटेल ने [[ माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम |माइक्रोइलेक्ट्रोयांत्रिक प्रणाली (एमईएमएस)]] माइक्रोपंप विकसित किए।<ref name=":3">{{cite journal|author=Woias, P|doi=10.1016/j.snb.2004.02.033|title= माइक्रोपंप - पिछली प्रगति और भविष्य की संभावनाएं|journal= Sensors and Actuators B. |volume=105|issue= 1|pages=28–38|year=2005}}</ref> 1990 के दशक में अधिकांश मौलिक एमईएमएस माइक्रोपंप का काम किया गया था। हाल ही में, गैर-यांत्रिक माइक्रोपंप डिजाइन करने के प्रयास किए गए हैं जो बाहरी शक्ति पर भरोसा किए बिना दूरस्थ स्थानों में संचालित होते हैं।
-[[File:Pump cycle diagram for peristaltic micropump.svg|thumb|एक आरेख दिखाता है कि किस प्रकार श्रृंखला में तीन माइक्रोवाल्व का उपयोग द्रव को विस्थापित करने के लिए किया जा सकता है। चरण (ए) में, पहले वाल्व में प्रवेश से द्रव खींचा जाता है। चरण (बी) - (ई) चरण (एफ) में द्रव पदार्थ को निर्गम की ओर निष्कासित करने से पहले, द्रव को अंतिम वाल्व में ले जाएं।]]
 == प्रकार और तकनीक ==
@@ Line 21: / Line 21: @@
 .5x3.5x0.6 मिमी<sup>3</sup> के आयामों के साथ सबसे छोटा पीजोइलेक्ट्रिक माइक्रोपंप फ्राउनहोफर ईएमएफटी<ref>{{Cite web|url=https://www.emft.fraunhofer.de/en/mediacenter/press-briefings/micropatchpump_PI.html|title=लघुकृत सूक्ष्म पैच पंप - फ्रौनहोफर ईएमएफटी|website=Fraunhofer Research Institution for Microsystems and Solid State Technologies EMFT|language=en|access-date=2019-12-03}}</ref> द्वारा विकसित किया गया था, जो एमईएमएस और माइक्रोसिस्टम प्रौद्योगिकियों पर ध्यान केंद्रित करने वाला विश्व प्रसिद्ध अनुसंधान संगठन है। माइक्रोपंप में तीन सिलिकॉन परतें होती हैं, जिनमें से एक पंप डायाफ्राम ऊपर से पंप कक्ष को सीमित करता है, जबकि दो अन्य मध्य वाल्व चिप और नीचे वाल्व चिप का प्रतिनिधित्व करते हैं। इनलेट और आउटलेट पर निष्क्रिय फ्लैप वाल्व के उद्घाटन प्रवाह की दिशा के अनुसार उन्मुख होते हैं। पंप डायाफ्राम पीजो को एक नकारात्मक वोल्टेज के आवेदन के साथ फैलता है जिससे पंप कक्ष में तरल पदार्थ को चूसने के लिए नकारात्मक दबाव पैदा होता है। जबकि सकारात्मक वोल्टेज इसके विपरीत डायाफ्राम को नीचे चला जाता है, जिसके परिणामस्वरूप आउटलेट वाल्व खोलने और तरल पदार्थ को कक्ष से बाहर करने के लिए मजबूर किया जाता है।
-[[File:Back Pressure Capability of the Silicon Piezoelectric Micropump.png|thumb|right|upright=2|3.5x3.5mm . का बैक प्रेशर परफॉर्मेंस<sup>2</sup> सिलिकॉन दाब वैद्युत् चालित माइक्रोपंप]]
-[[File:Fraunhofer EMFT silicon piezoelectric micropump. Pumping principle.gif|thumb|right|प्रवेश और निर्गम पर निष्क्रिय लोलक वाल्व के उद्घाटन प्रवाह की दिशा के अनुसार उन्मुख होते हैं। पंप झिल्ली दाब में एक नकारात्मक वोल्टेज के आवेदन के साथ फैलता है जिससे आपूर्ति मोड में पंप कक्ष में द्रव पदार्थ को चूसने के लिए नकारात्मक दबाव पैदा होता है। जबकि सकारात्मक वोल्टेज डायफ्राम को नीचे की ओर ले जाता है, जिसके परिणामस्वरूप पंप मोड में अधिक दबाव के कारण निर्गम वाल्व खुल जाता है।]]
 <!-- Deleted image removed: [[File:Fraunhofer EMFT piezoelectric micropump. Pumping principle.gif|thumb|right|Openings of the passive flap valves at the inlet and outlet are oriented according to the flow direction. The pump diaphragm expands with application of a negative voltage to the piezo thus creating negative pressure to suck the fluid into the pump chamber in supply mode. While positive voltage drives the diaphragm down, which results in opening outlet valve due to overpressure in pump mode]] -->
@@ Line 34: / Line 34: @@
 संपीड़न अनुपात बुलबुला सहिष्णुता और माइक्रोपंप की प्रति-दबाव क्षमता को परिभाषित करता है। चैंबर के भीतर गैस के बुलबुले माइक्रोपंप के संचालन में बाधा डालते हैं क्योंकि गैस के बुलबुले के डंपिंग गुणों के कारण पंप कक्ष में दबाव चोटियों (∆P) में कमी आती है, जबकि सतह के गुणों के कारण निष्क्रिय वाल्व खोलने वाले महत्वपूर्ण दबाव (∆P<sub>crit</sub>)  में वृद्धि होती है।<ref>{{Cite journal|last1=Richter|first1=M.|last2=Linnemann|first2=R.|last3=Woias|first3=P.|date=1998-06-15|title=गैस और तरल माइक्रोपंप का मजबूत डिजाइन|journal=Sensors and Actuators A: Physical|series=Eurosensors XI|volume=68|issue=1|pages=480–486|doi=10.1016/S0924-4247(98)00053-3|issn=0924-4247}}</ref> फ्राउनहोफर ईएमएफटी माइक्रोपंप का संपीड़न अनुपात 1 के मान तक पहुँच जाता है, जिसका अर्थ है कि चुनौतीपूर्ण आउटलेट दबाव की स्थिति में भी आत्म-उपक्रामण क्षमता और बुलबुला सहिष्णुता। पीजो माउंटिंग की विशेष पेटेंट तकनीक के लिए एक बड़ा संपीड़न अनुपात प्राप्त किया जाता है जब पीज़ो माउंटिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले चिपकने की इलाज प्रक्रिया के दौरान पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक के ऊपर और नीचे इलेक्ट्रोड पर विद्युत वोल्टेज लगाया जाता है। विक्षेपित प्रवर्तक के साथ-साथ उथले विरचित पंप चैम्बर हाइट्स के परिणामस्वरूप मृत मात्रा में उल्लेखनीय कमी से संपीड़न अनुपात बढ़ जाता है।
-==== क्रमाकुंचक माइक्रोपम्प्स ====
+==== पेरिस्टाल्टिक माइक्रोपंप ====
-एक क्रमिक वृत्तों में सिकुड़नेवाला माइक्रोपम्प एक माइक्रोपम्प है जो श्रृंखला में कम से कम तीन माइक्रोवाल्व से बना होता है। इन तीन वाल्वों को क्रमिक रूप से खोला और बंद किया जाता है ताकि द्रव पदार्थ को प्रवेश से निर्गम तक एक प्रक्रिया में खींचा जा सके जिसे क्रमांकुचन कहा जाता है।<ref>{{Cite journal|last=Smits|first=Jan G.|title=तीन वाल्वों के साथ पीजोइलेक्ट्रिक माइक्रोपम्प क्रमिक रूप से काम कर रहा है|journal=Sensors and Actuators A: Physical|volume=21|issue=1–3|pages=203–206|doi=10.1016/0924-4247(90)85039-7|year=1990}}</ref>
+पेरिस्टाल्टिक माइक्रोपंप एक माइक्रोपंप है जो श्रृंखला में कम से कम तीन माइक्रोवाल्व से बना होता है। पेरिस्टलसिस के रूप में जाने वाली प्रक्रिया में इन तीन वाल्वों को इनलेट से आउटलेट तक तरल पदार्थ खींचने के लिए क्रमिक रूप से खोला और बंद किया जाता है।<ref>{{Cite journal|last=Smits|first=Jan G.|title=तीन वाल्वों के साथ पीजोइलेक्ट्रिक माइक्रोपम्प क्रमिक रूप से काम कर रहा है|journal=Sensors and Actuators A: Physical|volume=21|issue=1–3|pages=203–206|doi=10.1016/0924-4247(90)85039-7|year=1990}}</ref>
 === गैर-यांत्रिक माइक्रोपंप ===

Anonymous

Search