Tình trạng ứng dụng hiện tại và những thách thức liên quan của nam châm boron sắt neodymium trong lĩnh vực y tế

Nam châm boron sắt neodymium từ lâu đã đóng một vai trò quan trọng trong ngành y tế, bao gồm cả việc sử dụng chúng bên trong và bên ngoài cơ thể, cũng như trong động cơ và cảm biến của thiết bị y tế. Chúng có nhiều ứng dụng trong ngành y tế và tiên tiến như những đổi mới công nghệ liên quan đến nghiên cứu hiện tại. Mặc dù mỗi ứng dụng là duy nhất, nhưng cần có những hiểu biết và sự hợp tác có giá trị từ giai đoạn thiết kế và phát triển đến giai đoạn sản xuất để có được sản phẩm cuối cùng tốt nhất.
sử dụng trong cơ thể sống
Nam châm được sử dụng trong cơ thể vượt xa yêu cầu của các ứng dụng nam châm "thông thường" và lớp phủ trên nam châm y tế khi tiếp xúc là tương thích sinh học. Các lớp phủ được phê duyệt cho nam châm bao gồm vàng, Paliling, titan hoặc rhodium. Lớp phủ thích hợp giúp cải thiện khả năng chống ăn mòn đối với một số hóa chất và cũng an toàn khi sử dụng bên trong. Polyetylen terephthalate trên nam châm từ lâu đã được kết hợp với các ứng dụng y tế và công nghệ, cung cấp lớp phủ bền và chống ăn mòn có thể được sử dụng cho Paliling C, D và N.
Nam châm có thể bị trầy xước và mảnh vụn trong lớp phủ trong quá trình va đập, va đập hoặc mài các bộ phận khác, dẫn đến quá trình oxy hóa. Trong một số ứng dụng, việc tăng gấp đôi độ dày lớp phủ có thể hữu ích, nhưng cần kiểm tra dung sai để đảm bảo rằng có thể sử dụng độ dày bổ sung. Vàng là lớp phủ y tế được FDA chấp thuận để sử dụng trong cơ thể. Nó có lớp phủ niken trên nền đồng niken, với độ dày lớp mạ vàng tiêu chuẩn là 0.3-0.6 micrômét và nhiệt độ hoạt động tối đa khoảng 200 độ .
Hầu như tất cả các nam châm được sử dụng trong cơ thể đều rất nhỏ. Bởi vì cần có nam châm mạnh hơn nên neodymium hầu như luôn được sử dụng. Đôi khi, một môi trường ứng dụng được phát hiện cố gắng thách thức định luật Vật lý hoặc yêu cầu nam châm thực hiện các tác vụ vượt quá khả năng của chúng. Ví dụ: nam châm hình trụ nhỏ 0.5 mm x 1 mm cung cấp lực giữ 20 pound hoặc cảm biến đọc 4000 Gauss từ đĩa 1 mm x 1 mm ở khoảng cách 3 inch. Đối với nam châm, điều quan trọng là phải hiểu các khả năng có sẵn trong các yêu cầu về kích thước, dung sai có thể chấp nhận được (lưu ý: nếu có thể, cố gắng không quá chặt) và kết quả cần thiết.
Hình dạng của nam châm thường phụ thuộc vào ứng dụng và yêu cầu kết quả. Hầu hết nam châm sử dụng bên trong cơ thể thường có hình trụ nhỏ, trong khi nam châm sử dụng bên ngoài cơ thể có nhiều hình dạng và kích cỡ. Cũng quan trọng như hình dạng là hướng hoặc định hướng của từ hóa. Ví dụ: một ứng dụng cho phép nam châm đi qua cảm biến và thiết kế ban đầu cho thấy nam châm có từ hóa dọc trục. Khi bạn hiểu rõ hơn về cảm biến, bạn sẽ nhận ra rằng hướng từ hóa phải hướng tâm. Sau khi hiệu chỉnh, cảm biến và nam châm hoạt động tốt như một bộ phận.
Nếu chọn đúng loại nam châm và lớp phủ dựa trên nhiệt độ, độ sạch và hóa chất mà nó tiếp xúc, thì nam châm sẽ hoạt động vô hạn và liên tục. Có nhiều loại nam châm Neodymium, do đó, đây là điểm khởi đầu tốt để chọn đúng loại để đáp ứng các yêu cầu về nhiệt độ. Sau khi xác định được cấp chính xác, cần xem xét các yêu cầu của môi trường mà nam châm sẽ tiếp xúc. Nếu nam châm được làm sạch bằng hóa chất thông thường hoặc được đặt trong thiết bị khử trùng, thì một lớp phủ có thể chịu được môi trường này sẽ rất quan trọng, vì nam châm có thể tiếp xúc với nhiều khu vực hơn không khí xung quanh.
Thử nghiệm, thu thập dữ liệu và thu thập thêm dữ liệu đòi hỏi một lượng thời gian và công sức đáng kể từ ý tưởng đến các sản phẩm được FDA chấp thuận, cũng như một danh sách lớn các tài liệu và báo cáo cần thiết cho mỗi lô sản phẩm. Hiểu các tệp và thử nghiệm nào được yêu cầu trong quá trình thử nghiệm và sản xuất ban đầu để có được quy trình thử nghiệm, quy trình sản xuất và danh sách tài liệu cần thiết chính xác trước khi sản xuất hàng loạt.
Phần kết luận
Khi xem xét việc sử dụng nam châm trong các ứng dụng y tế, các chủ đề trên chỉ là điểm khởi đầu và những tiến bộ trong công nghệ và ứng dụng y tế cần có cơ hội hợp tác với những tài năng sáng tạo và đổi mới nhất trong ngành y tế ngày nay. Tiếp tục thách thức và thúc đẩy ranh giới của nam châm, các thành phần nam châm, mạch nam châm và lớp phủ, bao gồm việc sử dụng phẫu thuật trong thời gian ngắn, vị trí đặt thiết bị trong thời gian dài và sử dụng chính xác các cảm biến và động cơ chính xác.