【希望之聲2023年6月5日】（本台記者啟術綜合編譯）
近日，麻省理工學院的研究人員設計了一種3D打印微型蠕動真空泵的方法。該設備將成為便攜式質譜儀的關鍵部件，可以幫助監測污染物、在偏遠地區進行醫療診斷或測試火星土壤。
該成果的論文發表在最近的《快速成型製造》雜誌上。研究人員使用快速成型技術，製造了這種小型、廉價、3D打印的迷你蠕動泵。它採用帶凹口的超彈性材料管設計，克服了傳統設計問題，減少了熱量，並延長了設備的使用壽命。這可幫助在偏遠地區監測污染物或進行醫學診斷，並在火星上進行土壤測試。
質譜儀是極其精確的化學分析儀，具有多種應用，從評估飲用水的安全性到檢測患者血液中的毒素。但是，構建一個可以部署在偏遠地區的廉價、便攜式質譜儀仍然是一個挑戰。部分原因是其難以小型化，因為它需要一個以低成本運行的小型真空泵。
麻省理工學院的研究人員利用快速成型製造，向解決這一問題邁出了重要一步。他們3D打印的這種微型真空泵被稱為“蠕動泵”，大小與人的拳頭差不多。這種泵可以產生並保持真空，其真空負壓比所謂的乾式粗泵低一個數量級。乾式粗泵不需要液體來產生真空，並且可以在大氣壓下運行。
研究人員的獨特設計可在多材料3D打印機上一次性打印，可防止流體或氣體泄漏，同時最大限度地減少泵送過程中摩擦產生的熱量。這增加了設備的使用壽命。這種只有人類拳頭大小的裝置在產生和維持乾燥真空方面，比其他類型的泵表現更好，使質譜儀能夠有效確定樣品中分子的關鍵成分。
該設備也可以理想地用於前往火星的地質調查設備，因為將輕型泵發射到太空會更便宜。
麻省理工學院微系統技術實驗室（MTL）首席科學家、描述新型泵論文的資深作者貝拉斯克斯-加西亞（Luis Velásquez-García）說：“我們談論的是非常便宜但功能強大的硬件。”
“過於巨大的真空泵一直是房間里500磅重大猩猩樣質譜儀的問題。我們在這裡展示的是開創性的嘗試，但它之所以成為可能，是因為它是3D打印的。如果我們以標準方式做，就不會成功。”貝拉斯克斯-加西亞補充道。
責任編輯：张莉莉
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