Pompa per vuoto in miniatura stampata in 3D

Giulia Gorgazzi

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I ricercatori del MIT hanno sviluppato una pompa per vuoto da inserire in uno spettrometro di massa portatile che potrebbe contribuire a monitorare gli inquinanti, eseguire diagnosi mediche in aree remote o testare il suolo marziano.

Gli spettrometri di massa sono analizzatori chimici estremamente precisi che hanno molte applicazioni: dalla valutazione della sicurezza dell’acqua potabile al rilevamento di tossine nel sangue di un paziente. Costruire uno spettrometro di massa portatile ed economico da usare in luoghi remoti è un compito molto arduo, ma la produzione additiva potrebbe dare un contributo determinante. I ricercatori del MIT hanno infatti stampato in 3D una versione in miniatura di un tipo di pompa a vuoto, chiamata pompa peristaltica, che ha all’incirca le dimensioni di un pugno. Questa pompa può produrre e mantenere un vuoto con una pressione inferiore di un ordine di grandezza rispetto a un’unità secca e ruvida. Inoltre non richiede liquido e può funzionare a pressione atmosferica. Il design unico dei ricercatori, realizzabile in un unico passaggio su una stampante 3D multimateriale, impedisce la fuoriuscita di fluidi o gas, riducendo al minimo il calore dovuto all’attrito durante il processo di pompaggio e aumentando al contempo la durata del dispositivo.

Stiamo parlando di un hardware poco costoso ma molto capace – afferma Luis Fernando Velásquez-García, uno dei principali scienziati dei Microsystems Technology Laboratories (MTL) del MIT e autore senior del documento che descrive il dispositivo –. Con gli spettrometri di massa, c’è sempre stato il problema delle pompe. Quello che abbiamo mostrato qui è rivoluzionario, ma è possibile solo perché è stampato in 3D”.

Presente e futuro

In futuro gli scienziati hanno in programma di studiare dei modi per ridurre ulteriormente la temperatura massima, in modo da consentire al tubo di attivarsi più rapidamente, sviluppando un vuoto migliore e incrementando la portata. Stanno anche lavorando per stampare in 3D un intero spettrometro di massa miniaturizzato. Nel frattempo continuano a mettere a punto la pompa peristaltica.

https://news.mit.edu/2023/3d-printed-miniature-vacuum-pump-0425

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