細晶粒壓電陶瓷以往的壓電陶瓷是由幾微米至幾十微米的多疇晶粒組成的多晶材料,尺寸已不能滿足需要了。減小粒徑至亞微米級,可以改進材料的加工性,可將基片做地更薄,可提高陣列頻率,降低換能器陣列的損耗,提高器件的機械強度,減小多層器件每層的厚度,從而降低驅動電壓,這對提高疊層變壓器、制動器都是有益的。減小粒徑有上述如此多的好處,但同時也帶來了降低壓電效應的影響。為了克服這種影響,人們更改了傳統的摻雜工藝,使細晶粒壓電陶瓷壓電效應增加到與粗晶粒壓電陶瓷相當的水平。現在制作細晶粒材料的成本已可與普通陶瓷競爭了。近年來,人們用細晶粒壓電陶瓷進行了切割研磨研究,并制作出了一些高頻換能器、微制動器及薄型蜂鳴器(瓷片20-30um厚),證明了細晶粒壓電陶瓷的優越性。隨著納米技術的發展,細晶粒壓電陶瓷材料研究和應用開發仍是近期的熱點。壓電破膜儀 PMM 的推廣和應用不僅可以提高生殖醫學領域的科研水平,還能夠為更多不孕不育的夫婦帶來希望。日本Piezo壓電小鼠ICSI
注射—將含一個已制動精子的注射管輕柔刺破透明帶和卵膜,進入卵母細胞中心。注入精子時,應盡可能少地帶入培養液。之后使用負壓破壞卵膜,隨后輕柔抽吸細胞質。精子置入、穿過卵膜和抽吸細胞質以***卵母細胞的不同方法對受精和胚胎發育率的影響是一個研究熱點。壓電輔助的ICSI是一種新型方法,目前已在有ICSI結局不良病史和MⅡ期卵母細胞有限的患者中使用。在ICSI操作過程中,該技術對卵母細胞的損傷較小且可改善受精率和胚胎質量。目前使用壓電驅動管的新型ICSI注射技術已成功用于多種哺乳動物。由于該注射器采用超聲切割力(而不是刺穿力)穿透卵膜,注射過程中卵母細胞幾乎沒有變形,因此其對卵母細胞的損傷大幅減少。該技術實現的存活率和成功率同樣高。注射后,根據標準實驗室方案培養卵母細胞。受精ICSI后,受精率為50%-80%。雖然ICSI不可保證一定受精,但完全受精失敗的發生率較低,通常發生于獲卵數較低的周期。受精失敗的原因通常不是未置入精子或卵母細胞排出精子。其可能是由于卵母細胞***失敗,這通常與卵母細胞質量較差或精子無活性有關。香港壓電油壓注射器Piezo震擊驅動單元 (MB-U) 移動范圍約±5 mm ,移動速度約0.04 mm/s, 移動分辨率約0.1 um。
雖然Piezo-ICSI對于大齡試管準媽媽們的***來說非常有意義,但這項技術的使用卻對生殖中心有著比較高的門檻。日本英醫院擁有三臺Piezo-ICSI儀器,儀器的顯微鏡來自日本精工企業,手動精密操作臺來自德國。作為**精密儀器,它的每一個組件成本都達百萬,整體造價超過千萬。
使用Piezo-ICSI不單單是設備升級,對培養師的操作要求和難度也是直線升級的。具體說來,因為受精操作是在高倍顯微鏡下利用操作桿來進行的,需要培養師同時配合操作觀察操作桿、顯微鏡、受精針和顯示屏。這么聽起來是不是感覺難度似乎還可以?然而事實上,在操作的過程中,培養師需要不斷的進行距離判斷的「切換」:想象一下,**挪動1cm,鏡下實際只會挪動0.1mm,但出現在視野中的范圍,實際上會有5cm那么大!
傳統的壓電陶瓷較其它類型的壓電材料壓電效應要強,從而得到了廣泛應用。但作為大應邊,高能換能材料,傳統壓電陶瓷的壓電效應仍不能滿足要求。于是近幾年來,人們為了研究出具有更優異壓電性的新壓電材料,做了大量工作,現已發現并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3單晶(A=Zn2+,Mg2+)。這類單晶的d33比較高可達2600pc/N(壓電陶瓷d33比較大為850pc/N),k33可高達0.95(壓電陶瓷K33比較高達0.8),其應變>1.7%,幾乎比壓電陶瓷應變高一個數量級。儲能密度高達130J/kg,而壓電陶瓷儲能密度在10J/kg以內。鐵電壓電學者們稱這類材料的出現是壓電材料發展的又一次飛躍。現在美國、日本、俄羅斯和中國已開始進行這類材料的生產工藝研究,它的批量生產的成功必將帶來壓電材料應用的飛速發展。PRIME TECH PMM 6可用于DNA注射。
什么是壓電陶瓷呢?其實它是一能夠將機械能和電能互相轉換的功能陶瓷材料。所謂壓電效應是指某些介質在受到機械壓力時,哪怕這種壓力微小得像聲波振動那樣小,都會產生壓縮或伸長等形狀變化,引起介質表面帶電,這是正壓電效應。反之,施加激勵電場,介質將產生機械變形,稱逆壓電效應。1880年法國人居里兄弟發現了“壓電效應”。1942年,***個壓電陶瓷材料——鈦酸鋇先后在美國、前蘇聯和日本制成。1947年,鈦酸鋇拾音器——***個壓電陶瓷器件誕生了。50年代初,又一種性能**優于鈦酸鋇的壓電陶瓷材料--鋯鈦酸鉛研制成功。從此,壓電陶瓷的發展進入了新的階段。60年代到70年代,壓電陶瓷不斷改進,逐趨完美。如用多種元素改進的鋯鈦酸鉛二元系壓電陶瓷,以鋯鈦酸鉛為基礎的三元系、四元系壓電陶瓷也都應運而生。這些材料性能優異,制造簡單,成本低廉,應用***。利用壓電陶瓷將外力轉換成電能的特性,可以制造出壓電點火器、移動X光電源、炮彈***裝置。用兩個直徑3毫米、高5毫米的壓電陶瓷柱取代普通的火石,可以制成一種可連續打火幾萬次的氣體電子打火機。PMM PIEZO-ICSI的廣泛應用將為不孕不育患者提供新的選擇,幫助他們實現生育愿望,重建家庭幸福。美國prime tech壓電市場認可
PMM利用壓電單元的快速形變的慣性力來驅動顯微注射針,可以平滑地穿透透明帶和彈性細胞膜。日本Piezo壓電小鼠ICSI
壓電效應是某些介質在力的作用下產生形變時,在介質表面出現異種電荷的現象。實驗表明,這種束縛電荷的電量與作用力成正比,而電量越多,相對應的兩表面電勢差(電壓)也越大。這種神奇的效應已被應用到與人們生產、生活、***、科技密切相關的許多領域,以實現力──電轉換等功能。例如用壓電陶瓷將外力轉換成電能的特性,可以生產出不用火石的壓電打火機、煤氣灶打火開關、炮彈觸發引信等。此外,壓電陶瓷還可以作為敏感材料,應用于擴音器、電唱頭等電聲器件;用于壓電地震儀,可以對人類不能感知的細微振動進行監測,并精確測出震源方位和強度,從而預測地震,減少損失。利用壓電效應制作的壓電驅動器具有精確控制的功能,是精密機械、微電子和生物工程等領域的重要器件。可以說,壓電陶瓷等器件不僅廣泛應用于科技領域,還頗具“平民性”,對廣大“煙民”來說,天天與壓電陶瓷發生著“零接觸”,卻熟視無睹。目前流行的一次性塑料打火機,有相當一部分是采用壓電陶瓷器件來打火的。取出其中的壓電打火元件,日本Piezo壓電小鼠ICSI