3D spausdinimo miniatiūrinis magnetinis siurblys už 3,89 USD

Monolitiniai, visiškai 3D spausdinti magnetiniai siurbliai rodomi šalia JAV monetos. Skysčio angos matomos siurbliuose kairiajame centre, o cilindras su įmontuotu magnetu – dešinėje. Paskola: Luisas Fernando Velasquezas-Garcia

Dizainas yra 3D vaizdas iš magnetinio, daugiakomponentinio siurblio, atspausdinto vienu gabalu.

Naujas miniatiūrinis siurblys, kompaktiškas, be vožtuvo, valdomas magnetiniu būdu, demonstruoja platų 3D spausdinimo įrenginių asortimentą.

Vos 1 centimetro ilgio siurblys buvo pagamintas per 75 minutes per vieną procesą, naudojant įvairias medžiagas, kurių vieneto kaina buvo mažesnė nei 3,89 USD. Jis gali pernešti ir skysčius, ir dujas naudodamas mažiau energijos ir mažiau užsikimšęs nei standartiniai tokio dydžio siurbliai. Vienas iš siurblio dizainų yra monolitinio spausdinto daugiafunkcio magnetinio siurblio 3D ekranas, viskas viename gabale.

Luis Fernando Velasquez-Garcia, pagrindinis tyrėjas SU:„Microsystems Technology Laboratories“ (MTL) vadovavo siurblį pastačiusiai komandai. Jis sako, kad efektyvus nešiojamas siurblys gali būti naudojamas įvairiose srityse: nuo kuro elementų iki elektros generatorių iki šilumokaičių, kurie aušina kompiuterio mikroschemas.

Papildoma gamyba suteikia galimybę kurti miniatiūristus, kuriuose yra daugybė funkcijų, atsižvelgiant į labiau individualizuotos programinės įrangos paklausą.

Velasquez-Garcia tikisi, kad pagrindinis siurblys įkvėps kitus atidžiau pažvelgti į daugiasluoksnių kompiuterinių priedų potencialą, palyginti su puslaidininkių pramonės „švarių patalpų“ masinės gamybos stiliumi. ,

„Nors mokslininkai bandė mėgdžioti pramonės sėkmę kuriant naujus miniatiūrinius prietaisus“, jūs prieinate prie išvados, kad kai kuriais atvejais gamybos metodai gali būti ne tokie patys, medžiagos nėra tos pačios; konkretus sprendimų įsikūnijimas yra labai skirtingas “, – sako jis.

Velasquez-Garcia, bendrai remiama Monterrey Tec-MIT nanotechnologijų programos MT Anthony Taylor „Edwards Vacuum“, kurią remia MTL post-rinkimai dr. Javier Izquierdo Reyes, apibūdina naują siurblį 2020 m. Rugpjūčio 27 d Fizikos žurnalas D. Taikomoji fizika,

3D spausdintas magnetinis siurblys

Kairėje: skysčių angos (viršuje և) և įmontuotas magnetinis cilindras (apačioje). Centre vieno iš siurblių šoninis vaizdas. Dešinėje monolitinė, visiškai 3D spausdinta magnetinio siurblio sankirta. Paskola: Luisas Fernando Velasquezas-Garcia

Nešiojamas, galingas

Siurblių, kurių skersmuo yra šiek tiek mažesnis nei vienas colis, mažų cilindrų, vainikuotų membrana. Membranos viršuje yra skysčio kamera, viršuje yra anga be dviejų vožtuvų vamzdžiams sujungti. Mokslininkai siurblį atspausdino dviem būdais, naudodami „Nylon 12“ kaip struktūrinę medžiagą abiejuose. Pirmajame siurblyje magnetas yra prispaustas prie pritvirtintos cilindro konstrukcijos. Tyrėjai, turintys antrąjį monolitinį siurblį, panaudojo nailono 12 su įmontuotomis neodimio magnetinėmis (NdFeB) mikrodalelėmis, kad sukurtų siurblio magnetinę šerdį.

„Nylon 12“ yra puiki struktūrinė medžiaga, lengvai sugerianti magnetines daleles. Pradinio įmagnetinimo metu ji yra pakankamai stipri, kad galėtų laikyti NdFeB mikrodaleles, o tai leidžia jiems sukurti patvarius magnetus, sako Velasquez-Garcia. “Minkštesnėje medžiagoje esančios dalelės purtomos, todėl magnetinis sudėtinis tinklas neįmagnetina.”

Siurblys varomas išoriniu besisukančiu magnetu, kuris sąveikauja su vidiniu magnetu, kad cilindras judėtų deformuodamas membraną, stumdamas skysčius ar dujas iš vieno angos į kitą. Stūmoklį varžo tik membrana, todėl jis gali judėti daugeliu būdų tuo pačiu metu, kai jį suaktyvina išorinis magnetas. Kadangi jį maitina magnetinis variklis, naujasis įrenginys yra mobilesnis nei, pavyzdžiui, pneumatiniai siurbliai, kurie turi būti fiziškai prijungti prie išorinio suslėgto skysčio šaltinio.

Vėliau, praėjus keturiolikai milijonų ciklų, naujuose siurbliuose nebuvo nuotėkio požymių; jie pranoko moderniausius 3D spausdintus miniatiūrinius skysčių siurblius; palyginti su miniatiūriniais vakuuminiais siurbliais, padarė išvadą mokslininkai.

„Ne apie kopijavimą ar įklijavimą“

Nors siurblys nebuvo sukurtas jokiam konkrečiam tikslui, Velasquez-Garcia sako, kad prietaisas demonstruoja monolitinio, daugiafunkcinio 3D spausdinimo galimybes.

Pavyzdžiui, mokslininkams pavyko padidinti naujo siurblio smūgio stiprumą, viršijantį klasikinio silicio siurblio stiprumą, pakeisdami spausdinimo metodus, kad jis taptų labiau deformuojamas, išlaikant standesnį cilindro korpusą, naudojant tą pačią nailono medžiagą.

„Tai ne apie kopijavimą, tai, ką žmonės padarė praeityje, bet iš tikrųjų apie spausdinimo naudą“, – sako Velasquez-Garcia. “Manau, kad yra reali galimybė pasikeisti, jei pažvelgsime į problemas, kurių anksčiau negalėjome išspręsti, o dabar galime dėl šio priedų skėčio”.

„Naujas magnetinis siurblys yra labai sumanus„ be sudėtingumo “principo įgyvendinimas gaminant skaitmeninius priedus“, – sakė bioinžinerijos profesorius Albertas Folchas. Vašingtono universitetas kuris nedalyvavo MIT tyrime. “Kadangi šie siurbliai susideda iš kelių skirtingų medžiagų komponentų, sudėtingi kiaušiniai, todėl tradicinė gamyba ir surinkimas paprastai yra brangūs.”

„Energijos մշակ informacijos apdorojimo galimybės yra daug didesnės, jei galite monolitiškai sukurti iš kelių medžiagų pagamintus įrenginius“, – pritaria Velasquez-Garcia.

Toliau Velasquez-Garcia և ir jo kolegos gali naudoti siurblio pamokas monolitiniam miniatiūriniam elektriniam varikliui sukurti. Tačiau jis tikisi, kad žmones visame pasaulyje įkvėps siurblys kurti ir gaminti savo įrenginius, ypač todėl, kad juos galima sukurti naudojant palyginti nebrangius plačiai prieinamus spausdintuvus. „Gal ši technologija gali vaidinti vaidmenį demokratizuojant“, – sakė jis.

Nuoroda. Anthony P. Tayloro, Javiero Izquierdo Reyeso „Skysti, kompaktiški, magnetiniai siurbliai su priedais“ և Luisas Fernando Velazquezas-Garcia, birželio 15, 20 d. Fizikos žurnalas D. Taikomoji fizika,
DOI: 10.1088 / 1361-6463 / ab8de8:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Greitas „COVID-19“ tyrimas iš lagamino

Lagaminų laboratorija jau sėkmingai naudojama nuo kitų infekcinių ligų Afrikoje. Autorius: dr. Ahmedas Abdas El Wahedas Mobili SARS-CoV-2 greito aptikimo laboratorija Afrikoje. PGR testas yra...

NASA į JAV smulkiojo verslo technologijų plėtrą investavo 105 mln

NASA Ji turi ilgą Amerikos verslininkų rėmimo istoriją, kai jie kuria technologijas nuo idėjų iki rinkodaros ketinimų. Smulkiojo verslo tyrimų agentūros (SBIR) programa...

Žemės tyrinėjimas iš kosmoso: Keshmo sala, Iranas [Video]

Kreditas: ESA, CC BY-SA 3.0. Sudėtyje yra modifikuoti „Copernicus Sentinel“ (2020 m.) Duomenys, kuriuos tvarko IGO. Misija „Copernicus Sentinel-2“ nukelia į didžiausią Irano salą -...

Neatrasta didžiųjų Afrikos žmonių klajojanti žemė – vaikai palaidoti prieš 78 000 metų

Panga ya Saidi urvo vietos apžvalga. Atkreipkite dėmesį į tranšėjos, kurioje buvo palaidotas, kasinėjimą. Autorius: Mohammadas Javadas Shoaee Tarptautinė komanda, apimanti kelis CNRS...

Prognozuojama, kad ateivių rūšių padaugės 36% iki 2050 m

Egipto žąsis (Alopochen aegyptiaca), kilusi iš Afrikos, o dabar įsikūrusi Vidurio ir Vakarų Europoje. Autorius: profesorius Timas Blackburnas, UCL Tikimasi, kad šio amžiaus viduryje...

Newsletter

Subscribe to stay updated.