माइक्रोपम्प: Difference between revisions

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[[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: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 ==
== परिचय और इतिहास ==


1970 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।
1970 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 ==
== प्रकार और तकनीक ==
माइक्रोफ्लुइडिक दुनिया के भीतर, भौतिक नियम अपना रूप बदलते हैं।<ref>[http://www.cafefoundation.org/v2/pav_orderfromchaos.php Order from Chaos] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080723165004/http://www.cafefoundation.org/v2/pav_orderfromchaos.php |date=2008-07-23 }}, The CAFE Foundation</ref> उदाहरण के लिए, वजन या जड़ता जैसे वॉल्यूमेट्रिक बल अक्सर नगण्य हो जाते हैं, जबकि सतही बल तरल व्यवहार पर हावी हो सकते हैं,<ref>{{Cite journal|last1=Thomas|first1=D. J.|last2=Tehrani|first2=Z.|last3=Redfearn|first3=B.|date=2016-01-01|title=पहनने योग्य बायोमेडिकल अनुप्रयोगों के लिए 3-डी मुद्रित समग्र माइक्रोफ्लुइडिक पंप|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221486041530004X|journal=Additive Manufacturing|language=en|volume=9|pages=30–38|doi=10.1016/j.addma.2015.12.004|issn=2214-8604}}</ref> 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।
माइक्रोफ्लुइडिक दुनिया के भीतर, भौतिक नियम अपना रूप बदलते हैं।<ref>[http://www.cafefoundation.org/v2/pav_orderfromchaos.php Order from Chaos] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20080723165004/http://www.cafefoundation.org/v2/pav_orderfromchaos.php |date=2008-07-23 }}, The CAFE Foundation</ref> उदाहरण के लिए, वजन या जड़ता जैसे वॉल्यूमेट्रिक बल अक्सर नगण्य हो जाते हैं, जबकि सतही बल तरल व्यवहार पर हावी हो सकते हैं,<ref>{{Cite journal|last1=Thomas|first1=D. J.|last2=Tehrani|first2=Z.|last3=Redfearn|first3=B.|date=2016-01-01|title=पहनने योग्य बायोमेडिकल अनुप्रयोगों के लिए 3-डी मुद्रित समग्र माइक्रोफ्लुइडिक पंप|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221486041530004X|journal=Additive Manufacturing|language=en|volume=9|pages=30–38|doi=10.1016/j.addma.2015.12.004|issn=2214-8604}}</ref> 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।
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3.5x3.5x0.6 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।
3.5x3.5x0.6 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]] -->
<!-- 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]] -->
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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।
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 ===
=== गैर-यांत्रिक माइक्रोपंप ===
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==== वाल्व रहित 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 <ref>{{cite journal|author=Stemme and Stemme|year=1993|title=एक वाल्वलेस डिफ्यूज़र / नोजल-आधारित द्रव पंप|journal=Sensors and Actuators A: Physical|volume=39|issue=2|pages=159–167|doi=10.1016/0924-4247(93)80213-Z}}</ref><ref>{{cite journal|author=van der Wijngaart|year=2001|title=माइक्रोफ्लुइडिक विश्लेषणात्मक प्रणालियों के लिए एक वाल्व-कम विसारक माइक्रोपम्प|journal=Sensors and Actuators B: Chemical|volume=72|issue=3|pages=259–265|doi=10.1016/S0925-4005(00)00644-4}}</ref> 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।
स्थैतिक वाल्वों को ऐसे वाल्वों के रूप में परिभाषित किया जाता है, जिनमें बिना किसी गतिमान भागों के स्थिर ज्यामिति होती है। ये वाल्व ऊर्जा के अतिरिक्त (सक्रिय) के माध्यम से या द्रव जड़ता (निष्क्रिय) द्वारा वांछित प्रवाह व्यवहार को प्रेरित करके प्रवाह सुधार प्रदान करते हैं। दो सबसे सामान्य प्रकार के स्थैतिक ज्यामिति निष्क्रिय वाल्व डिफ्यूज़र-नोज़ल तत्व <ref>{{cite journal|author=Stemme and Stemme|year=1993|title=एक वाल्वलेस डिफ्यूज़र / नोजल-आधारित द्रव पंप|journal=Sensors and Actuators A: Physical|volume=39|issue=2|pages=159–167|doi=10.1016/0924-4247(93)80213-Z}}</ref><ref>{{cite journal|author=van der Wijngaart|year=2001|title=माइक्रोफ्लुइडिक विश्लेषणात्मक प्रणालियों के लिए एक वाल्व-कम विसारक माइक्रोपम्प|journal=Sensors and Actuators B: Chemical|volume=72|issue=3|pages=259–265|doi=10.1016/S0925-4005(00)00644-4}}</ref> और टेस्ला वाल्व हैं। फ्लो रेक्टिफिकेशन डिवाइस के रूप में नोज़ल-डिफ्यूज़र तत्वों वाले माइक्रोपम्प्स को आमतौर पर वाल्वलेस माइक्रोपम्प्स के रूप में जाना जाता है।


==== केशिका पंप ====
==== 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,<ref name="Synthetic microfluidic paper">{{cite journal |author1=Jonas Hansson |author2=Hiroki Yasuga |author3=Tommy Haraldsson |author4=Wouter van der Wijngaart | year = 2016 | title = सिंथेटिक माइक्रोफ्लुइडिक पेपर: उच्च सतह क्षेत्र और उच्च सरंध्रता बहुलक माइक्रोप्रिलर सरणियाँ| journal = Lab on a Chip |volume= 16 |issue=2 |pages= 298–304 |doi=10.1039/C5LC01318F|pmid=26646057 |url=http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-180009 }}</ref> 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,<ref name="synthetic paper pump">{{cite journal |author1=Weijin Guo |author2=Jonas Hansson |author3=Wouter van der Wijngaart | year = 2016 | title = चिपचिपापन स्वतंत्र कागज माइक्रोफ्लुइडिक असंतुलन| url = https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1048748/FULLTEXT01.pdf| journal = MicroTAS 2016, Dublin, Ireland}}</ref><ref name="viscosity independent pump">{{cite journal |author1=Weijin Guo |author2=Jonas Hansson |author3=Wouter van der Wijngaart | year = 2016 | title = तरल नमूना चिपचिपाहट से स्वतंत्र केशिका पम्पिंग| journal = Langmuir |volume= 32 |issue= 48 |pages= 12650–12655 |doi=10.1021/acs.langmuir.6b03488|pmid=27798835 |url=http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-196135 }}</ref><ref name="liquid properties independent pump 1">{{Cite book|author1=Weijin Guo |author2=Jonas Hansson |author3=Wouter van der Wijngaart | year = 2017 | title = तरल नमूना चिपचिपाहट और सतह ऊर्जा से स्वतंत्र निरंतर प्रवाह दर के साथ केशिका पंपिंग| journal = IEEE MEMS 2017, Las Vegas, USA|pages=339–341 |doi=10.1109/MEMSYS.2017.7863410|isbn=978-1-5090-5078-9 |s2cid=13219735 |url=http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-196738 }}</ref><ref name="liquid properties independent pump 2">{{cite journal |author1=Weijin Guo |author2=Jonas Hansson |author3=Wouter van der Wijngaart | year = 2018 | title = तरल सतह ऊर्जा और चिपचिपाहट से स्वतंत्र केशिका पम्पिंग| journal = Microsystems & Nanoengineering |volume=4 |issue=1 |pages=2 |doi=10.1038/s41378-018-0002-9|pmid=31057892 |pmc=6220164 |bibcode=2018MicNa...4....2G }}</ref> 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।
माइक्रोफ्लूइडिक्स में, केशिका पम्पिंग एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है क्योंकि पम्पिंग क्रिया के लिए किसी बाहरी सक्रियता बल की आवश्यकता नहीं होती है। ग्लास केशिकाएं और झरझरा मीडिया, जिसमें नाइट्रोसेल्युलोज पेपर और सिंथेटिक पेपर सम्मालित हैं,<ref name="Synthetic microfluidic paper">{{cite journal |author1=Jonas Hansson |author2=Hiroki Yasuga |author3=Tommy Haraldsson |author4=Wouter van der Wijngaart | year = 2016 | title = सिंथेटिक माइक्रोफ्लुइडिक पेपर: उच्च सतह क्षेत्र और उच्च सरंध्रता बहुलक माइक्रोप्रिलर सरणियाँ| journal = Lab on a Chip |volume= 16 |issue=2 |pages= 298–304 |doi=10.1039/C5LC01318F|pmid=26646057 |url=http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-180009 }}</ref> को माइक्रोफ्लूडिक चिप्स में एकीकृत किया जा सकता है। केशिका पम्पिंग व्यापक रूप से पार्श्व प्रवाह परीक्षण में प्रयोग किया जाता है। हाल ही में, अभिनव केशिका पंप, तरल चिपचिपाहट और सतह ऊर्जा से स्वतंत्र एक निरंतर पंपिंग प्रवाह दर के साथ, <ref name="synthetic paper pump">{{cite journal |author1=Weijin Guo |author2=Jonas Hansson |author3=Wouter van der Wijngaart | year = 2016 | title = चिपचिपापन स्वतंत्र कागज माइक्रोफ्लुइडिक असंतुलन| url = https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1048748/FULLTEXT01.pdf| journal = MicroTAS 2016, Dublin, Ireland}}</ref><ref name="viscosity independent pump">{{cite journal |author1=Weijin Guo |author2=Jonas Hansson |author3=Wouter van der Wijngaart | year = 2016 | title = तरल नमूना चिपचिपाहट से स्वतंत्र केशिका पम्पिंग| journal = Langmuir |volume= 32 |issue= 48 |pages= 12650–12655 |doi=10.1021/acs.langmuir.6b03488|pmid=27798835 |url=http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-196135 }}</ref><ref name="liquid properties independent pump 1">{{Cite book|author1=Weijin Guo |author2=Jonas Hansson |author3=Wouter van der Wijngaart | year = 2017 | title = तरल नमूना चिपचिपाहट और सतह ऊर्जा से स्वतंत्र निरंतर प्रवाह दर के साथ केशिका पंपिंग| journal = IEEE MEMS 2017, Las Vegas, USA|pages=339–341 |doi=10.1109/MEMSYS.2017.7863410|isbn=978-1-5090-5078-9 |s2cid=13219735 |url=http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-196738 }}</ref><ref name="liquid properties independent pump 2">{{cite journal |author1=Weijin Guo |author2=Jonas Hansson |author3=Wouter van der Wijngaart | year = 2018 | title = तरल सतह ऊर्जा और चिपचिपाहट से स्वतंत्र केशिका पम्पिंग| journal = Microsystems & Nanoengineering |volume=4 |issue=1 |pages=2 |doi=10.1038/s41378-018-0002-9|pmid=31057892 |pmc=6220164 |bibcode=2018MicNa...4....2G }}</ref> विकसित किए गए थे, जिनके पारंपरिक केशिका पंपों (वॉशबर्न व्यवहार सहित प्रवाह) पर महत्वपूर्ण लाभ हैं।यानी प्रवाह दर स्थिर नहीं है) क्योंकि उनका प्रदर्शन नमूने की श्यानता पर निर्भर नहीं करता 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,<ref name="pizza1">{{cite journal|author1=Sengupta, S. |author2=Patra, D. |author3=Ortiz-Rivera, I. |author4=Agrawal, A. |author5=Shklyaev, S. |author6=Dey, K. K. |author7=Córdova-Figueroa, U. |author8=Mallouk, T. E. |author9=Sen, A. |s2cid=14639241 |title= स्व-संचालित एंजाइम माइक्रोपम्प्स|journal= Nature Chemistry |year=2014|volume= 6 |issue=5|pages= 415–422|pmid= 24755593|doi= 10.1038/nchem.1895|bibcode=2014NatCh...6..415S }}</ref><ref name="pizza2">{{cite journal|author1=Ortiz-Rivera, I. |author2=Shum, H. |author3=Agrawal, A. |author4=Balazs, A. C. |author5=Sen, A. |title= स्व-संचालित एंजाइम माइक्रोपंप में संवहनी प्रवाह उत्क्रमण|journal= Proceedings of the National Academy of Sciences |year=2016|volume=113 |issue=10 |pages=2585–2590|doi=10.1073/pnas.1517908113|pmid=26903618 |pmc=4791027|bibcode=2016PNAS..113.2585O |doi-access=free }}</ref><ref name="pizza3">{{cite journal|author1=Ortiz-Rivera, I. |author2=Courtney, T. |author3=Sen, A. |title= एंजाइम माइक्रोपम्प-आधारित अवरोधक परख|journal= Advanced Functional Materials |year=2016|volume=26 |issue=13 |pages=2135–2142|doi=10.1002/adfm.201504619|doi-access=free }}</ref><ref name=":0">{{Cite journal|last1=Das|first1=S.|last2=Shklyaev|first2=O. E.|last3=Altemose|first3=A.|last4=Shum|first4=H.|last5=Ortiz-Rivera|first5=I.|last6=Valdez|first6=L.|last7=Mallouk|first7=T. E.|last8=Balazs|first8=A. C.|last9=Sen|first9=A.|date=2017-02-17|title=माइक्रोचैम्बर्स में माइक्रोपार्टिकल्स के दिशात्मक वितरण के लिए उत्प्रेरक पंपों का दोहन|journal=Nature Communications|language=en|volume=8|pages=14384|doi=10.1038/ncomms14384|issn=2041-1723|pmc=5321755|pmid=28211454|bibcode=2017NatCo...814384D}}</ref><ref name="lu">{{cite journal|author1=Valdez, L. |author2=Shum, H. |author3=Ortiz-Rivera, I. |author4=Balazs, A. C. |author5=Sen, A. |s2cid=22257211 |title= स्व-संचालित फॉस्फेट माइक्रोपंप में विलेय और थर्मल उछाल प्रभाव|journal=Soft Matter|year=2017|volume=13 |issue=15 |pages=2800–2807|doi=10.1039/C7SM00022G|pmid=28345091 |bibcode=2017SMat...13.2800V }}</ref><ref>{{Cite journal|last1=Maiti|first1=Subhabrata|last2=Shklyaev|first2=Oleg E.|last3=Balazs|first3=Anna C.|last4=Sen|first4=Ayusman|date=2019-03-12|title=एक बहुएंजाइमेटिक पंप प्रणाली में द्रवों का स्व-संगठन|journal=Langmuir|volume=35|issue=10|pages=3724–3732|doi=10.1021/acs.langmuir.8b03607|pmid=30721619|issn=0743-7463}}</ref> कार्बनिक प्रकाशोत्प्रेरित पंप,<ref>{{cite journal|author1=Yadav, V. |author2=Zhang, H. |author3=Pavlick, R. |author4=Sen, A. |title= ट्रिगर "चालू/बंद" माइक्रोपंप और कोलाइडल फोटोडायोड|journal= Journal of the American Chemical Society |year=2012|volume= 134 |issue=38|pages= 15688–15691|pmid= 22971044|doi= 10.1021/ja307270d|url=https://figshare.com/articles/Triggered_On_Off_Micropumps_and_Colloidal_Photodiode/2483404 }}</ref> और धातु उत्प्रेरक पंप।<ref name=":0" /><ref>{{cite journal|author1=Solovev, A. A. |author2=Sanchez, S. |author3=Mei, Y. |author4=Schmidt, O. G. |s2cid=21754449 |title= हाइड्रोजन पेरोक्साइड की कम सांद्रता पर काम करने वाले ट्यूनेबल कैटेलिटिक ट्यूबलर माइक्रो-पंप|pmid=21505711|journal= Physical Chemistry Chemical Physics |year=2011|volume=13 |issue=21|pages=10131–10135|doi= 10.1039/c1cp20542k|bibcode=2011PCCP...1310131S }}</ref>  ये पंप स्व-प्रसार, वैद्युतकणसंचलन, बुलबुला प्रणोदन और घनत्व ढाल की पीढ़ी सहित कई विभिन्न तंत्रों के माध्यम से प्रवाह उत्पन्न करते हैं।<ref name="pizza2" /><ref name="lu" /><ref>{{cite journal|author1=Yadav, V. |author2=Duan, W. |author3=Butler, P. J. |author4=Sen, A. |title= नैनोस्केल प्रणोदन का एनाटॉमी|pmid=26098511|doi=10.1146/annurev-biophys-060414-034216|journal=Annual Review of Biophysics |year=2015|volume= 44 |issue=1|pages= 77–100}}</ref> 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।<ref name="pizza3" /><ref>{{Cite journal|last1=Zhao|first1=Xi|last2=Gentile|first2=Kayla|last3=Mohajerani|first3=Farzad|last4=Sen|first4=Ayusman|date=2018-10-16|title=एंजाइमों के साथ शक्ति गति|journal=Accounts of Chemical Research|volume=51|issue=10|pages=2373–2381|doi=10.1021/acs.accounts.8b00286|pmid=30256612|issn=0001-4842}}</ref>