新型压电气泵：以振动动能驱动的高效设计

"一种新型的压电气泵研究，旨在提高压电泵输送气体的能力和被动截至阀的响应频率。该泵采用中间开孔的压电双晶片作为动力源，并利用粘结在压电振子中心孔上的单向阀来控制流体流动。这种设计使得泵的流阻较小，单向截止性好，自吸性优秀，减少了气穴现象对泵性能的影响。初步实验表明，该压电气泵的输出流量可达到800ml/min以上，适用于航空航天、生物工程等领域。" 本文是郑炜和董景石合作的一篇首发论文，主要研究内容是一种创新的压电气泵设计。压电泵作为一种微型泵技术，在微小机电液系统中扮演着重要角色。传统的压电泵依赖于压差驱动单向阀工作，而新型设计则利用压电振子的振动动能直接驱动单向阀，这种方式提高了泵的工作效率和响应速度。 压电双晶片是这种新型压电气泵的核心部件，其中间开孔的设计不仅优化了泵的结构，还减少了泵内部的阻力，使得气体能够更顺畅地流动。同时，单向阀的设置保证了流体流动的方向性，防止反向流动。这种泵的独特之处在于，由于压电振子位于泵的两侧，使得泵腔容积的变化更为直接，从而提高了流量和截止阀的响应频率。 研究团队通过使用气体作为工作介质，对压电泵的工作情况进行了一系列实验。结果显示，该压电气泵在工作过程中表现出良好的自吸性能，减少了因气穴现象导致的性能下降。输出流量实验达到了800ml/min以上，这一成果对于需要高效率、小型化、低能耗解决方案的尖端领域，如航空航天和生物工程，具有极大的应用潜力。 关键词涉及的领域包括压电驱动技术、微泵以及气体处理。这项研究对压电泵的设计和优化提供了新的思路，对于推动相关技术的发展具有重要意义。通过深入研究和改进，这种新型压电气泵有可能在未来实现更高的性能指标和更广泛的应用范围。