Ученые НИИ механики МГУ численно исследовали течение разреженного газа в микроканале, по стенкам которого распространяются поверхностные акустические волны. Проект был реализован посредством гранта РНФ № 23-71-10057.

Активно развивающийся тренд на миниатюризацию привел к потребности создания микроразмерных газовых насосов для применения в различных новых областях, включая МЭМС-устройства с герметичными полостями и осциллирующими элементами, такими как гироскопы и синхронизирующие генераторы, а также в портативных устройствах для химического анализа и мониторинга, таких как как газовый хроматограф и масс-спектрометр.

Большинство исследований, касающихся создания микроразмерных газовых насосов, были направлены на механизмы откачки, основанные на движущихся элементах. Однако миниатюризация классических подходов до микроскопических масштабов оказалась серьезным вызовом для современных технологий.

В последние годы активно ведутся разработки по использованию поверхностных акустических волн (ПАВ) для создания микроразмерных насосов и миксеров. Однако рабочей средой в этих исследованиях является жидкость, а возможность применения к газовым средам не исследуется. Изучением возможности использования ПАВ для создания газовых микронасосов впервые занялись сотрудники лаборатории наномеханики НИИ механики МГУ.

 

«С помощью численных расчетов было показано, что наличие поверхностных акустических волн вызывает движение газа в канале в направлении их распространения. Также в работе численно было исследовано влияние на эффективность прокачки газа таких параметров, как высота и длина микроканалов, длина и амплитуда поверхностных волн», – поясняет автор исследования, старший научный сотрудник Косьянчук В. В.

 

Полученные результаты могут положить основу для создания принципиально новых микроразмерных газовых насосов.