Mikromembran-Pumpe Kleinste Mengen exakt dosieren

Redakteur: M.A. Manja Wühr

Das Forscherteam um Dr. Martin Richter vom Fraunhofer IZM hat die weltweit kleinste piezoelektrische Mikromembran-Pumpe entwickelt.

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Die Pumpe ist 7 x 7 x 1,1 Millimeter klein und kann maximal 2 ml/min befördern. Alle Komponenten bestehen aus Silizium, was aufgrund der guten elastomechanischen Eigenschaften eine hohe Langzeitstabilität garantiert. Und noch ein weiteres Problem wurde gelöst: Gase sind im Vergleich zu Flüssigkeiten relativ stark komprimierbar, was dazu führt, dass Luftbläschen in Flüssigkeiten die Pumpe mitunter zum Erliegen bringen, da deren Membran lediglich die eingeschlossene Luft zusammendrückt, nicht aber die Flüssigkeit befördert. Durch eine spezielle Konstruktion verfügt die Mikropumpe über eine hohe Gasblasentoleranz, was für die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems von großer Bedeutung ist.

Brennstoff kontinuierlich zuführen

Die Mikromembranpumpe kommt überall dort zum Einsatz, wo kleinste Flüssigkeitsmengen oder Gase transportiert und exakt dosiert werden müssen. So löst die Technik beispielsweise ein aktuelles Problem von Mikrobrennstoffzellen: Der für die Energiewandlung benötigte Brennstoff – etwa Methanol – kann nun in überaus geringen Mengen kontinuierlich der Oxidation zugeführt werden. Dies erhöht nicht nur die Sicherheit des Gesamtsystems, sondern sorgt auch für einen energiesparenden Brennstoffzellenbetrieb.

Einsatz in der Labor- und Medizintechnik

Andere Anwendungen sind ebenfalls denkbar. So besteht in der Labortechnik schon seit Jahren ein konkreter Bedarf an Pump- und Dosiersystemen für verschwindend geringe Flüssigkeitsmengen. Aber auch in der Medizintechnik liegen Applikationen nahe. Chronische Erkrankungen ließen sich effektiver behandeln, wenn man eine solche Mikropumpe in den menschlichen Körper implantieren könnte, wo sie lebenswichtige Medikamente und Hormone dosieren und in den Blutkreislauf abgeben würde. Derartige Entwicklungen sind derzeit Zukunftsmusik und werden noch erforscht.

Die bislang möglichen Funktionen der Mikropumpe können sich Interessenten auf der Sensor+Test in Nürnberg vom 22. bis 24. Mai am Stand 7/209 des Fraunhofer IZM ansehen.

Für die Mikromembran-Pumpe liegt auch schon ein Geschäftskonzept zur Vermarktung vor. Die Jury des Münchener Businessplan-Wettbewerbs prämierte das Konzept mit dem ersten Preis in der Development Stage.

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