با اینکه به اغلب پمپ های کوچک میکرو پمپ (micropump) گفته می شود در یک تعریف دقیق تر این عبارت را به پمپ هایی محدود می کند که ابعاد عملکردی آنها در بازه میکرومتر می باشد. چنین پمپ هایی در پژوهش ریز سیال (microfluidic) مورد علاقه خاص هستند و در سال های اخیر در مقیاس محصولات صنعتی مورد استفاده قرار گرفته اند.
اندازه کوچک، هزینه بالقوه و بهبود دقت دوزینگ آن ها در مقایسه با پمپ های مینیاتوری موجود باعث شدت گرفتن علاقه برای این نوع نوآورانه از پمپ ها شده است.
انواع و تکنولوژی میکرو پمپ
اولین بار در سال 1975 نسل اولیه این پمپ ها گزارش شدند ولی توسط جان اسمیت و هارالد ون لینتل در اوایل دهه 1980 توسعه یافته و به عنوان اولین میکرو پمپ های MEMS واقعی در نظر گرفته شدند. این امر موجب ایجاد علاقه برای کوچک کردن اندازه پمپ به ابعاد عملیاتی جدیدی شد.
در جهان میکرو سیال قوانین فیزیکی تغییر ظاهر می دهند. به عنوان مثال، نیروهای حجمی همانند وزن و یا اینرسی اغلب ناچیز می شوند، در حالی که نیروهای سطحی می توانند بر رفتار سیال حکمرانی کنند به ویژه هنگامی که درون مایع مقداری گاز وجود داشته باشد. تنها به جزء چند مورد استثناء میکروپمپ ها براصول ریز تحریک تکیه می کنند که از نظر منطقی می تواند تنها تا اندازه های خاصی بزرگنمایی شود.
میکرو پمپ ها را می توان به دستگاه های مکانیکی و غیر مکانیکی تقسیم بندی کرد. میکرو پمپ های مکانیکی دارای بخش های متحرک هستند که معمولا شامل ممبران(memberane) یا فلپ (flap) می شوند. نیروی محرکه را می توان با استفاده از اثرات پیزو الکتریک، الکترواستاتیک، ترمو پنوماتیک(thermo-pneumatic) پنوماتیک(pneumatic) و یا مغناطیسی تولید کرد.
پمپ های غیر مکانیکی(non-mechanical micropumps) با استفاده از روش های تولید جریان الکترو هیدرودینامیک(electro-hydrodynamic) الکترو اسمز(electro-osmotic) الکتروشیمیایی(electro-chemical) و یا اولتراسونیک(ultrasonic) استفاده می کنند.
ویژگی فنی کلیدی میکرو پمپ شکل بالا، مکانمیزم دو پمپ ممبرانی است که به وسیله یک چیدمان دو تایی از المان های پیزو در ترکیب با ولوهای خنثی تحریک می شود.
دیاگرام مکانیزم پمپاژر در یک میکرو پمپ ممبرانی زمانی که ولتاژ اعمالی بر روی ماده پیزوسرامیک (آبی) در بالای ممبران (بنفش) تغییر میکند، ممبران به بالا خم می شود و سیال را به داخل محفظه پمپاژ می مکد و سپس با پایین آمدن سیال را تخلیه می کند.
دیاگرام یک میکرو پمپ پیزو الکتریکی دارای قلب های ورودی و خروجی
