「前沿技术」柔性双向微流体泵

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瑞士联邦理工学院与日本东京芝浦工业大学合作研制了一种柔性双向微流体泵，并用这种泵制成了具有主动热管理能力的手套。

目前的流体驱动器多为机械泵、压缩机、压电致动器、电泳小型泵等刚性系统，缺少柔性、可拉伸的非刚性泵，限制了在微流体设备、可穿戴设备等领域的应用。研究人员用嵌入柔性电极的弹性管组成微型可伸缩泵，通电后驱动微流体流动。这种泵由两层厚0.4mm的PDMS、内侧厚30μm的银电极或碳电极组成，由激光在PDMS上刻蚀出宽0.5mm/1mm的流体通道。电极呈梳状，每两个梳齿组成一对驱动电极，当电极对间的电场超过5~8V/μm时，电子会从阴极隧穿到流体中，产生阴离子，再由电场加速，到达阳极后放电，从而驱动流体。与银电极相比，碳电极泵的最小驱动电压小、相应速度快，但耐受的最大电压较低、寿命短。这种微型泵可集成至纺织手套中，为手部降温同时不干扰运动。当温差6℃、液体流速100μL/s时，微型泵系统的热传输能力可达1.1W。

这项研究可制成流体驱动的人工肌肉，用作软体机器人、智能服装、轻型外骨骼等的驱动、散热系统。

（蓝海星）