Racjonalista - Strona głównaDo treści


Fundusz Racjonalisty

Wesprzyj nas..
Zarejestrowaliśmy
181.596.783 wizyty
Ponad 1064 autorów napisało dla nas 7340 tekstów. Zajęłyby one 28964 stron A4

Wyszukaj na stronach:

Kryteria szczegółowe

Najnowsze strony..
Archiwum streszczeń..

 Zamierzasz się zaszczepić na SARS-CoV-2?
Tak
Raczej tak
Raczej nie
Nie
Poczekam jeszcze z decyzją
  

Oddano 2912 głosów.
Chcesz wiedzieć więcej?
Zamów dobrą książkę.
Propozycje Racjonalisty:

Złota myśl Racjonalisty:
Jest broń straszniejsza niż oszczerstwo: to prawda.
Nowinki i ciekawostki naukowe
Technika
Mikrofluidyka: Krzemowe zawory pracują przy dużych ciśnieniach (12-01-2012)

Elementy krzemowe wysokociśnieniowego mikrozaworu krzemowego opracowanego w Instytucie Technologii Elektronowej w Warszawie. (Źródło: ITE)
1. Elementy krzemowe wysokociśnieniowego mikrozaworu krzemowego opracowanego w Instytucie Technologii Elektronowej w Warszawie. (Źródło: ITE)

W Instytucie Technologii Elektronowej w Warszawie skonstruowano dwa rodzaje zaworów przeznaczonych do stosowania w urządzeniach mikrohydraulicznych. Elementy czynne zaworów wykonano z krzemu z użyciem zaawansowanych technologii używanych w produkcji układów półprzewodnikowych. Nowe mikrozawory mogą pracować z cieczami i gazami znajdującymi się pod bardzo dużym ciśnieniem.

Zawory dostępne w sprzedaży, przeznaczone do instalacji mikrohydraulicznych, są konstrukcjami czysto mechanicznymi i nie gwarantują szczelności pozwalającej na efektywną pracę z płynami pod ciśnieniem wielu atmosfer. W Instytucie Technologii Elektronowej w Warszawie skonstruowano zawory mikromechaniczne wykonane w krzemie za pomocą technologii stosowanych w obróbce materiałów półprzewodnikowych. "Nasze mikrozawory krzemowe gwarantują szczelność sięgającą mikrolitrów na minutę przy ciśnieniach rzędu kilkudziesięciu atmosfer. Sądzimy, że można ją jeszcze poprawić", mówi jeden z konstruktorów, inż. Paweł Kowalski (ITE).

W Instytucie Technologii Elektronowej zbudowano dwa mikrozawory krzemowe: zwrotny, niewymagający sterowania, oraz przepływowy, kontrolowany elektronicznie za pomocą stosu piezoelektrycznego. Urządzenia należą do kategorii układów mikromechanicznych znanych jako MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems). W obu kluczową rolę odgrywają krzemowe membrany oraz specjalnie wyprofilowane gniazda wykonane z dokładnością do pojedynczych mikrometrów.

W zaworze zwrotnym krzemowa membrana pod wpływem ciśnienia działającego w kierunku przepływu odkształca się i ciecz lub gaz mogą swobodnie przepływać. Jeśli kierunek ciśnienia zmieni się na przeciwny, membrana zostaje dociśnięta do otworu wlotowego i go blokuje. O czułości zaworu i zakresie ciśnień, przy których może pracować, decyduje grubość krzemowych wsporników przytrzymujących membranę nad otworem. "Podstawową zaletą zaworu jest jego banalnie prosta konstrukcja", podkreśla inż. Kowalski.

W zaworze kontrolowanym elektronicznie krzemowa membrana opiera się o stos piezoelektryczny. W zależności od przyłożonego napięcia, stos rozszerza się lub kurczy i odkształca membranę, zamykając lub otwierając przepływ płynu. Jeśli stos jest zasilany napięciem 24 V, zawór będzie pracował przy ciśnieniach do 50 atmosfer. Przy napięciu 150 V ciśnienia mogą osiągnąć wartość 200 atmosfer. Zakres ciśnień można także rozszerzyć bez podnoszenia napięcia, zwiększając rozmiary zastosowanego stosu piezoelektrycznego.

Krzemowe elementy obu zaworów powstają w kolejnych procesach trawienia plazmowego, fotolitografii oraz osadzania tlenków krzemu i aluminium. Zaawansowane technologie produkcji elementów roboczych zaworów, typowe dla procesów produkcyjnych układów elektronicznych, nie są tanie. Jednak w pojedynczym cyklu produkcyjnym na pojedynczej krzemowej płytce można wytworzyć do kilkadziesięciu elementów roboczych, co znacząco obniża cenę jednostkową. Gotowe elementy krzemowe zaworów są następnie montowane w metalowych obudowach.

Prace nad krzemowymi zaworami mikrofluidycznymi zostały sfinansowane ze środków statutowych Instytutu Technologii Elektronowej.

Instytut Technologii Elektronowej (ITE) w Warszawie prowadzi badania w dziedzinie elektroniki i fizyki ciała stałego oraz opracowuje, wdraża i upowszechnia nowoczesne mikro- i nanotechnologie w fotonice oraz mikro- i nanoelektronice. Instytut zajmuje się optoelektronicznymi detektorami i źródłami promieniowania, nowoczesnymi laserami półprzewodnikowymi, mikro- i nanosondami pomiarowymi, detektorami promieniowania jądrowego, mikrosystemami oraz czujnikami do zastosowań interdyscyplinarnych, a także specjalizowanymi układami i systemami scalonymi typu ASIC. W celu ułatwienia przemysłowi i jednostkom naukowo-badawczym dostępu do potencjału technologicznego, konstrukcyjnego i pomiarowego, w Instytucie utworzono Centrum Nanofotoniki, Centrum Nanosystemów i Technologii Mikroelektroniczych oraz Laboratorium Technologii Wielowarstwowych i Ceramicznych.


Dodaj komentarz do wiadomości..

Nauka - sondaż Racjonalisty

 Neuroenhancement, czyli chemiczne wspomaganie pracy mózgu to:
sposób na optymalne wykorzystanie ludzkiego potencjału
pożyteczna dziedzina badań naukowych
kolejny krok ku dehumanizacji człowieka
chwyt marketingowy przemysłu farmaceutycznego
zwykła życiowa konieczność
nie mam zdania
  

Oddano 25583 głosów.


Reklama

Racjonalista wspiera naukę. Dołącz do naszych drużyn klikając na banner!
 
 
 
Więcej informacji znajdziesz TUTAJ
[ Regulamin publikacji ] [ Bannery ] [ Mapa portalu ] [ Reklama ] [ Sklep ] [ Zarejestruj się ] [ Kontakt ]
Racjonalista © Copyright 2000-2018 (e-mail: redakcja | administrator)
Fundacja Wolnej Myśli, konto bankowe 101140 2017 0000 4002 1048 6365