ক্ষুদ্র 3D-প্রিন্টেড ভ্যাকুয়াম পাম্প ভর স্পেকট্রোমেট্রিকে উত্সাহিত করতে পারে - পদার্থবিজ্ঞান বিশ্ব

মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের গবেষকরা একটি ছোট 3D-প্রিন্টেড ভ্যাকুয়াম পাম্প তৈরি করেছেন। লুইস ফার্নান্দো ভেলাস্কেজ-গার্সিয়া এবং ম্যাসাচুসেটস ইনস্টিটিউট অফ টেকনোলজির সহকর্মীরা বলছেন যে তাদের ডিভাইসটি বর্তমান অত্যাধুনিক ক্ষুদ্রাকৃতির পাম্পগুলিকে ছাড়িয়ে গেছে। এটি প্রত্যন্ত সম্প্রদায়ের লোকেদের স্বাস্থ্য এবং পরিবেশগত পরীক্ষার জন্য গণ স্পেকট্রোমেট্রির মতো উন্নত যন্ত্রগুলিতে অ্যাক্সেস দেওয়ার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে।

একটি পেরিস্টালটিক পাম্প হল এক ধরনের ক্ষুদ্রাকৃতির ইতিবাচক স্থানচ্যুতি পাম্প যা আমাদের অন্ত্রের পেশীগুলির ক্রিয়াকে অনুকরণ করে। পাম্পের অভ্যন্তরে, তরল একটি নমনীয় টিউবের মাধ্যমে ভ্রমণ করে, একটি অনমনীয় বৃত্তাকার আবরণের ভিতরের প্রান্তের চারপাশে লাগানো থাকে।

বৃত্তের অক্ষে একটি রটার রোলারের সাথে লাগানো থাকে যা বৃত্তের অভ্যন্তরীণ পরিধি বরাবর চলে যায় - কেসিংয়ের বিপরীতে টিউবটি চাপা দেয়, পাম্পের আউটলেটের দিকে রোলারের সামনে তরল পকেট পরিবহন করে। একই সাথে, রোলারটি চলে যাওয়ার পরে, টিউবটি তার আসল আকার ফিরে পায়। এটি একটি স্তন্যপান প্রভাব তৈরি করে যা পাম্পে আরও তরল আঁকে।

যেহেতু এই কৌশলটি তরল এবং পাম্পিং মেকানিজমের মধ্যে সরাসরি যোগাযোগ এড়ায়, এটি এখন ব্যাপকভাবে তরল পরিবহনের জন্য ব্যবহৃত হয় যা রাসায়নিকভাবে প্রতিক্রিয়াশীল বা রক্তের মতো আদিম থাকতে হয়।

ভ্যাকুয়াম চ্যালেঞ্জ

তবে এখনও অবধি, পেরিস্টালটিক পাম্পগুলি গ্যাস পরিবহনের মাধ্যমে শূন্যতা তৈরি এবং বজায় রাখার জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়নি। এর জন্য রটারকে দ্রুত গতিতে ঘোরাতে হবে এবং নমনীয় টিউবটিকে আরও শক্ত করে চেপে ধরতে হবে, যা দ্রুত পাম্পের ক্ষতি করতে পারে। উপরন্তু, একটি বৃত্তাকার ক্রস-সেকশন সহ একটি টিউব কখনই সম্পূর্ণরূপে সীলমোহর করা যায় না, যার অর্থ কিছু গ্যাস সর্বদা ভুল দিক দিয়ে ফুটো হতে পারে।

তাদের গবেষণায়, Velásquez-Garcia এর দল অন্বেষণ করেছে যে কীভাবে এই সমস্যাগুলি একটি স্মার্ট নমনীয় টিউব ডিজাইনের মাধ্যমে সমাধান করা যেতে পারে - যা 3D প্রিন্টিং দ্বারা সম্ভব হয়েছে৷ "3D প্রিন্টিং ব্যবহারের মূল সুবিধাগুলির মধ্যে একটি হল এটি আমাদের আক্রমনাত্মকভাবে প্রোটোটাইপ করার অনুমতি দেয়" ভেলাস্কেজ-গার্সিয়া ব্যাখ্যা করেন।

“আপনি যদি একটি পরিষ্কার ঘরে এই কাজটি করেন, যেখানে এই ক্ষুদ্রাকৃতির পাম্পগুলির অনেকগুলি তৈরি করা হয়, এটি অনেক সময় নেয়। আপনি যদি একটি পরিবর্তন করতে চান তবে আপনাকে পুরো প্রক্রিয়াটি শুরু করতে হবে। এই ক্ষেত্রে, আমরা কয়েক ঘন্টার মধ্যে আমাদের পাম্প প্রিন্ট করতে পারি এবং প্রতিবার এটি একটি নতুন ডিজাইন হতে পারে।"

এই পদ্ধতিটি ভেলাস্কেজ-গার্সিয়ার দলকে পাম্পের সমস্ত অভ্যন্তরীণ কাজ একই সাথে মুদ্রণ করতে সক্ষম করে। নমনীয় টিউবের জন্য, তারা একটি অপেক্ষাকৃত নতুন উপাদান ব্যবহার করেছে যা আরও মূলধারার নমনীয় উপকরণগুলির চেয়ে মুদ্রণ করা সহজ, তবে প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

খাঁজ জোড়া

তারা টিউবের নকশাকেও অভিযোজিত করেছে - এর ক্রস-সেকশনের বিপরীত দিকে এক জোড়া খাঁজ প্রবর্তন করেছে, রোলার দ্বারা এটির সংকোচনের দিকে লম্ব। এই ছোট পরিবর্তনের অর্থ হল টিউবটিকে সম্পূর্ণরূপে সিল করার জন্য অর্ধেকেরও কম বল প্রয়োজন (চিত্র দেখুন)।

এই অভিযোজনগুলির জায়গায়, দলের পাম্প ভ্যাকুয়াম চাপ বজায় রাখতে পারে যা অন্যান্য অত্যাধুনিক ক্ষুদ্রাকৃতির পাম্পগুলির চেয়ে কম মাত্রার ক্রম বজায় রাখতে পারে। এটি নিম্ন রটারের গতি ব্যবহার করে এবং নমনীয় টিউবে দেওয়া ছোট শক্তির সাহায্যে অর্জন করা হয়। তাদের নকশা 100,000 টিরও বেশি ঘূর্ণনের একটি জীবনকাল ধরে এই কর্মক্ষমতা বজায় রাখে।

Velásquez-Garcia এবং সহকর্মীরা বিশ্বাস করেন যে তাদের ফলাফল স্পষ্টভাবে দেখায় যে 3D প্রিন্টিং কতটা উন্নত হয়েছে। “কিছু লোক মনে করে যে আপনি যখন কিছু 3D প্রিন্ট করেন তখন অবশ্যই এক ধরণের ট্রেড-অফ হতে পারে। কিন্তু এখানে আমাদের গোষ্ঠী দেখিয়েছে যে তা হয় না,” ভেলাস্কেজ-গার্সিয়া দাবি করেন। “এটি সত্যিই একটি নতুন দৃষ্টান্ত। অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং বিশ্বের সমস্ত সমস্যার সমাধান করতে যাচ্ছে না, তবে এটি এমন একটি সমাধান যার আসল পা রয়েছে।"

ফুড ডাই 3D-প্রিন্ট ভাস্কুলার নেটওয়ার্কে সাহায্য করে

দলটি তাদের ডিভাইসের জন্য অনেক সম্ভাব্য ব্যবহার কল্পনা করে: উচ্চ-বিশুদ্ধতা ধাতুবিদ্যা, আবরণ প্রক্রিয়া, অর্ধপরিবাহী উত্পাদন, এবং বিশেষ করে ভর স্পেকট্রোমেট্রি সহ।

"ম্যাস স্পেকট্রোমিটারের সাথে, রুমে 500-পাউন্ড গরিলা সবসময় ভ্যাকুয়াম পাম্পের সমস্যা ছিল," ভেলাস্কেজ-গার্সিয়া ব্যাখ্যা করেন। “আমরা এখানে যা দেখিয়েছি তা গ্রাউন্ড ব্রেকিং, কিন্তু এটি শুধুমাত্র সম্ভব কারণ এটি 3D-প্রিন্টেড। আমরা যদি এটি আদর্শ উপায়ে করতে চাই তবে আমরা কোথাও কাছাকাছি থাকতাম না।"

এই পদ্ধতির সাহায্যে, ক্ষুদ্রাকার ভ্যাকুয়াম পাম্পের সাথে লাগানো ভর স্পেকট্রোমিটারগুলি সহজেই উৎপাদিত এবং প্রত্যন্ত অঞ্চলে স্থাপন করা যেতে পারে - উন্নয়নশীল দেশগুলির ছোট সম্প্রদায়গুলিকে রক্তের নমুনাগুলি বিশ্লেষণ করতে এবং জলের গুণমান পরীক্ষা করার অনুমতি দেয়।

পাম্প বর্ণনা করা হয় অ্যাডেটিভ উত্পাদন.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• ইভিএম ফাইন্যান্স। বিকেন্দ্রীভূত অর্থের জন্য ইউনিফাইড ইন্টারফেস। এখানে প্রবেশ করুন.
• কোয়ান্টাম মিডিয়া গ্রুপ। IR/PR প্রশস্ত। এখানে প্রবেশ করুন.
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ডেটা ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/tiny-3d-printed-vacuum-pump-could-give-mass-spectrometry-a-boost/