V Plzni vyrobili čerpadlo, které se vejde i do mikročipů. Jeho budoucnost může být i v medicíně

Plzeňským vědcům se povedlo vyrobit čerpadlo, které je tak malé, že se vejde i do mikročipů. Funguje bez jakýchkoliv pohyblivých součástek jen s pomocí magnetismu. I díky tomu experti věří, že by mohlo najít uplatnění třeba v medicíně nebo vesmírném průmyslu.

Tento článek je více než rok starý.

Plzeň Sdílet na Facebooku Sdílet na Twitteru Sdílet na LinkedIn Tisknout Kopírovat url adresu Zkrácená adresa Zavřít

František Mach, vedoucí výzkumné skupiny

V ruce drží malý proužek o velikosti asi jeden na pět centimetrů: „Trik čerpání je schovaný v tom malém proužku,“ upřesňuje vědec František Mach | Foto: Ondřej Vaňura | Zdroj: Český rozhlas

„Toto je finální prototyp,“ ukazuje mi v laboratoři na Fakultě elektrotechnické Západočeské univerzity v Plzni vědec František Mach poté, co ho vytáhne z igelitového sáčku. „Je to plně elastický a magneticky ovladatelný mikrokanál.“

Přehrát

00:00 / 00:00

Poslechněte si Magazín Experiment z 21. ledna 2023

V ruce drží malý proužek o velikosti asi jeden na pět centimetrů: „Trik čerpání je schovaný v tom malém proužku,“ upřesňuje.

Uvnitř nevidíme žádné pohyblivé části, jako je třeba rotor, a to proto, že tam zkrátka nejsou. I tak je ale možné posouvat tekutiny.

„Je to materiál, který má každý doma v kuchyni, ať už se jedná o různé stěrky, formy na muffiny a podobně, akorát tam při výrobě vložíme mikročástice kovu čili magnetického materiálu, který nám umožňuje to, že je přitahován nebo odpuzován pomocí magnetického pole.“

Doktorand Ondřej Sodomka | Foto: Ondřej Vaňura | Zdroj: Český rozhlas

Za pomoci magnetické síly

Teď jsme u většího přístroje, který dokáže vytvořit velmi silné magnetické pole. Také tady tak experti ladí přesné složení materiálu, ze kterého je pak ono čerpadlo vyrobené. Řeší třeba to, aby byl materiál dostatečně ohebný, ale zároveň stále potřebně magnetický. Konkrétně na tohle se zaměřuje doktorand Ondřej Sodomka.

František Mach a Ondřej Sodomka u přístroje | Foto: Ondřej Vaňura | Zdroj: Český rozhlas

„Snažím se kvantifikovat, jak dobře elastoměr funguje pro čerpadlo. Ovládání by bylo v podstatě stejné, jako když se kus železa přitahuje k magnetu. Pokud umíme vypínat ten magnet, a když bude to železo dostatečně elastické, mělo by se vracet do svého původního tvaru. A tím, že máme třísky, takový zdroj elektromagnetu, který se dá vypnout, a máme zároveň ten elastoměr, tak vypínáním a zapínáním toho zdroje magnetického pole, vytváříme deformaci, a po vypnutí se materiál zase vyrovná,“ popisuje Ondřej Sodomka.

Vše může být ještě menší

Tohle všechno dokážou zdejší experti vyrobit ještě mnohonásobně menší, než je zmíněný několikacentimetrový proužek. Tím pádem čerpadlo dostanou i do mikročipů.

„Mikrofluidní technika je ta, která se věnuje nakládání s kapalinami ve velmi malém měřítku. Naše čerpadla čerpají rychlostí několika málo mikrolitrů za vteřinu, což velmi malý objem, ale zato jsou velmi přesné. Což je, k čemu jsme směřovali,“ doplňuje vedoucí této výzkumné skupiny František Mach.

Proužek, ve kterém je čerpadlo | Foto: Ondřej Vaňura | Zdroj: Český rozhlas

Nejen on vidí uplatnění například v medicíně. A to při testování nových léků v takzvaných body-on-chip systémech, které dokážou napodobovat reakce lidského těla.

Předchozí větší verze čerpadla | Foto: Ondřej Vaňura | Zdroj: Český rozhlas

Mikročerpadlo ze Západočeské univerzity ovšem může najít využití i v úplně jiném odvětví, ve vesmírném průmyslu.

Vynález mikročerpadla vědců ze Západočeské univerzity v Plzni je aktuálně v patentovém řízení. Jedním z potenciálních investorů může být fond i&i Bio při Ústavu organické chemie a biochemie Akademie věd. Jeho ředitelem je Jaromír Zahrádka.

Fond investuje do transferu technologií, pomáhá dostat nápad od vědců k partnerům v průmyslu. Klíčové je najít dostatečně velký trh. U mikročerpadla vidí jako výhodné rozvíjet dva směry: pracovat dále na využití v rámci kosmického průmyslu i v medicíně.

Prvotní investice fondu bývají v řádu 200 až 500 tisíc eur, ve druhé fázi pak jeden až dva miliony eur, což je na české poměry hodně, protože zdravotnictví a biotechnologie jsou v tomto ohledu náročné obory.

Ondřej Vaňura, aka Sdílet na Facebooku Sdílet na Twitteru Sdílet na LinkedIn Tisknout Kopírovat url adresu Zkrácená adresa Zavřít

Nejčtenější

Nejnovější články

Aktuální témata

Doporučujeme