Микроклапан
Микроклапан представляет собой микроклапан , то есть микрофлюидный двухпортовый компонент, который регулирует поток между двумя жидкостными портами. Микроклапаны являются основными компонентами микрофлюидных устройств, таких как Labs-on-a-chip , где они используются для управления транспортом жидкости. В период 1995-2005 гг. было разработано множество микроэлектромеханических систем на базе микроклапанов.
Современные микроклапаны можно условно разделить на активные микроклапаны и пассивные микроклапаны. В зависимости от среды, которую они контролируют, микроклапаны можно разделить на газовые микроклапаны и жидкостные микроклапаны. По своему начальному режиму микроклапаны можно разделить на нормально открытые, нормально закрытые и бистабильные микроклапаны. [1]
Активные механические микроклапаны состоят из механически подвижной мембраны или приливной конструкции, соединенной с методом приведения в действие, который может закрывать отверстие, тем самым блокируя путь потока между впускным и выпускным отверстиями. Привод может быть встроенным магнитным, электростатическим [2] [3] , пьезоэлектрическим [4] или тепловым микроприводом , [5] «умным» фазовым переходом, например , сплавом с памятью формы , [6] или реологическим материалом, или внешнее исполнительное устройство, такое как внешнее магнитное поле или пневматический источник.
Пассивные микроклапаны представляют собой клапаны, рабочее состояние которых, т. е. открытое или закрытое, определяется жидкостью, которую они регулируют. Наиболее распространенными пассивными микроклапанами являются лепестковые клапаны, мембранные микроклапаны и шаровые микроклапаны.
Управление потоком газа с помощью МЭМС-микроклапанов имеет следующие общие преимущества: интеграция исполнительного механизма с другими компонентами микроклапана позволяет миниатюризировать компоненты; а небольшой размер компонента приводит к быстрому времени отклика и низкому энергопотреблению. Однако, несмотря на потенциал экономичного серийного производства, предлагаемый технологиями микроэлектромеханических систем (МЭМС), газовые микроклапаны до сих пор не достигли критического соотношения цены и качества, необходимого для широкого внедрения этой технологии. [7]
Большинство обратных клапанов встроены во входы и выходы поршневых микронасосов , где они обеспечивают ректификацию жидкости, необходимую для того, чтобы клапан имел чистый поток насоса в одном направлении.
