وضعیت کاربرد فعلی و چالش های مرتبط با آهنرباهای بور آهن نئودیمیم در زمینه پزشکی

آهنرباهای بور آهن نئودیمیم از دیرباز نقش مهمی در صنعت پزشکی از جمله استفاده از آنها در داخل و خارج بدن و همچنین در موتورها و حسگرهای تجهیزات پزشکی ایفا کرده اند. آنها طیف گسترده ای از کاربردها در صنعت پزشکی دارند و به اندازه نوآوری های تکنولوژیکی مرتبط با تحقیقات فعلی پیشرفته هستند. اگرچه هر برنامه منحصر به فرد است، اما برای به دست آوردن بهترین محصول نهایی، بینش و همکاری ارزشمندی از مراحل طراحی و توسعه تا مرحله تولید مورد نیاز است.
استفاده در داخل بدن
آهنرباهای مورد استفاده در بدن بسیار فراتر از الزامات کاربردهای آهنربای "معمولی" هستند و پوشش‌های روی آهنرباهای پزشکی در تماس زیست سازگار هستند. پوشش های تایید شده برای آهنرباها شامل طلا، پالیلینگ، تیتانیوم یا رودیوم است. پوشش صحیح به بهبود مقاومت در برابر خوردگی در برابر مواد شیمیایی خاص کمک می کند و همچنین برای استفاده داخلی بی خطر است. پلی اتیلن ترفتالات روی آهنرباها از دیرباز با کاربردهای پزشکی و تکنولوژیکی همراه بوده و پوششی مقاوم در برابر خوردگی و بادوام ارائه می دهد که می تواند برای پالیلینگ C، D و N استفاده شود.
آهنرباها ممکن است در هنگام ضربه، ضربه یا ساییدگی سایر قطعات، خراش و خراش هایی را در پوشش تجربه کنند که منجر به اکسیداسیون می شود. در برخی از کاربردها، دو برابر کردن ضخامت پوشش ممکن است مفید باشد، اما برای اطمینان از اینکه می توان از ضخامت اضافی استفاده کرد، باید تلرانس ها بررسی شود. طلا یک پوشش پزشکی مورد تایید FDA برای استفاده در بدن است. دارای روکش پایه نیکل مس نیکل با ضخامت روکش طلای استاندارد 0.3-0.6 میکرون و حداکثر دمای کاری تقریباً 200 درجه است.
تقریبا تمام آهنرباهای مورد استفاده در بدنه بسیار کوچک هستند. از آنجا که آهنرباهای قوی تری مورد نیاز است، نئودیمیم تقریباً همیشه مورد استفاده قرار می گیرد. گاهی اوقات، یک محیط کاربردی پیدا می شود که تلاش می کند قانون فیزیکی را به چالش بکشد، یا به آهنرباها نیاز دارد تا وظایفی فراتر از توانایی های خود انجام دهند. برای مثال، یک آهنربای استوانه‌ای کوچک 0.5 میلی‌متر x 1 میلی‌متر نیروی نگه‌دارنده 20 پوندی ایجاد می‌کند، یا یک سنسور 4000 گاوس را از یک دیسک 1 میلی‌متری × 1 میلی‌متر در فاصله 3 اینچ می‌خواند. برای آهنرباها، درک امکانات موجود در الزامات ابعادی، تلورانس های قابل قبول (توجه داشته باشید: در صورت امکان، سعی کنید خیلی سفت نباشید) و نتایج مورد نیاز مهم است.
شکل آهنربا معمولاً به کاربرد و الزامات نتیجه بستگی دارد. بیشتر آهنرباهایی که در داخل بدن استفاده می شوند اغلب استوانه ای کوچک هستند، در حالی که آهنرباهایی که در خارج از بدن استفاده می شوند اشکال و اندازه های زیادی دارند. به همان اندازه که شکل مهم است، جهت یا جهت مغناطیسی است. به عنوان مثال، یک برنامه کاربردی اجازه می دهد تا آهنربا از یک حسگر عبور کند و طراحی اولیه نشان می دهد که آهنربا دارای مغناطیس محوری است. هنگامی که درک بهتری از سنسور داشته باشید، متوجه خواهید شد که جهت مغناطیسی باید شعاعی باشد. پس از اصلاح، سنسور و آهنربا به عنوان یک جزء به خوبی کار می کنند.
اگر آهنربا و پوشش صحیح بر اساس دما، تمیزی و مواد شیمیایی که در معرض آن قرار دارد انتخاب شود، آهنربا به طور نامحدود و پیوسته کار می کند. درجات زیادی از آهنربای نئودیمیوم وجود دارد، بنابراین نقطه شروع خوبی برای انتخاب درجه مناسب برای مقابله با نیازهای دما است. پس از تعیین درجه صحیح، الزامات محیطی که آهنربا در معرض آن قرار می گیرد باید در نظر گرفته شود. اگر آهنربا با مواد شیمیایی معمولی تمیز شود یا در تجهیزات استریلیزاسیون قرار داده شود، پوششی که بتواند این محیط را تحمل کند بسیار مهم خواهد بود، زیرا آهنربا ممکن است با مناطق بیشتری نسبت به هوای محیط برخورد کند.
آزمایش، جمع‌آوری داده‌ها و جمع‌آوری داده‌های بیشتر نیازمند زمان و تلاش قابل‌توجهی از مفهوم تا محصولات مورد تایید FDA، و همچنین فهرست بزرگی از اسناد و گزارش‌های مورد نیاز برای هر دسته از محصولات است. بدانید که چه فایل‌ها و آزمایش‌هایی در طول فرآیندهای آزمایش اولیه و تولید برای به دست آوردن روش‌های آزمایش صحیح، فرآیندهای تولید و فهرست اسناد مورد نیاز قبل از تولید انبوه مورد نیاز است.
نتیجه
هنگام بررسی استفاده از آهنربا در کاربردهای پزشکی، موضوعات فوق تنها یک نقطه شروع است و پیشرفت در فناوری و کاربردهای پزشکی فرصتی برای همکاری با خلاق ترین و خلاق ترین استعدادها در صنعت پزشکی امروزی را می طلبد. به چالش کشیدن و هدایت مرزهای آهنربا، اجزای آهنربا، مدارهای آهنربا و پوشش‌ها که شامل استفاده کوتاه مدت جراحی، قرار دادن طولانی‌مدت تجهیزات و استفاده دقیق از حسگرها و موتورهای دقیق است، ادامه دهید.