微流体混合装置的制作方法

专利2025-05-03  17


本技术涉及微流控领域。


背景技术:

1、微流控系统已成为无数科学和工业应用不可或缺的一部分,在生化分析、分子诊断、药物输送和工程应用等领域具有广泛的影响。微流体技术的基本挑战之一在于精确操纵微尺度流体。

2、现有的方法中可以使用电场来操纵镓基液态金属类微尺度流体。例如镓-铟(gain)和镓-铟-锡(galinstan),如同水银一样,能够在室温下保持为液态,这些液态金属表面存在的丰富的电荷和高表面张力,使得在电场的影响下能够轻松控制和操纵。其表面产生的马兰戈尼流动更是已经被应用于流体泵。

3、然而,上述方法通常是利用直流电场操控液态金属,其整体的流动是单向的,且金属液滴也会逆着电场线方向运动,无法形成微涡流,使其很难应用在微流体混合方面。


技术实现思路

1、本实用新型的目的是为了克服使用直流电场操纵镓基液态金属无法形成微涡流进而无法混合流体的问题,提供了微流体混合装置。

2、本实用新型的微流体混合装置,包括微流体混合通道、至少一个金属液滴、一对电极和交流电场发生器;

3、微流体混合通道内的底面上设有至少一个液滴定位槽孔,一个金属液滴填充于一个液滴定位槽孔内;

4、一对电极分别固定于微流体混合通道内的两侧壁;

5、交流电场发生器的两个信号输出端分别与一对电极电气连接。

6、进一步地,形成微流体混合通道的结构包括底板和盖板;

7、底板的一个侧面设有凹槽;

8、盖板固定在凹槽上方,使得盖板的下表面与凹槽能够形成微流体混合通道;

9、微流体混合通道的入口和出口分别位于底板的两端。

10、进一步地,金属液滴为共晶镓铟金属液滴。

11、进一步地,金属液滴的直径为1mm~1.5mm。

12、进一步地,交流电场发生器的输出信号的波形为余弦波,频率为50hz~300hz,幅值为5v~20v。

13、进一步地,液滴定位槽孔的深度为0.7mm±0.05mm,内径大于等于2mm。

14、进一步地,包括底板和盖板均为有机玻璃板。

15、本实用新型的有益效果是:

16、本实用新型利用交流电场可以实现在金属液滴周围形成两对涡流,这一优势是直流电场所不具备的。

17、并且本实用新型成本低、装配简单,对制造精度要求不高;还可以通过打液滴定位槽孔的方法安装金属液滴,因此,可以灵活的按照需求安装金属液滴而无需受到电极位置或者通道结构等的限制,同时,可以通过调节电场的幅值、频率等去改变漩涡的强度以实现混合时间的改变。



技术特征:

1.微流体混合装置,其特征在于,包括微流体混合通道(1)、至少一个金属液滴(2)、一对电极(3)和交流电场发生器;

2.根据权利要求1所述的微流体混合装置,其特征在于,形成所述微流体混合通道(1)的结构包括底板(6)和盖板(4);

3.根据权利要求1或2所述的微流体混合装置,其特征在于,所述金属液滴(2)为共晶镓铟金属液滴。

4.根据权利要求3所述的微流体混合装置,其特征在于,金属液滴(2)的直径为1mm~1.5mm。

5.根据权利要求1、2或4所述的微流体混合装置,其特征在于,交流电场发生器的输出信号的波形为余弦波,频率为50hz~300hz,幅值为5v~20v。

6.根据权利要求5所述的微流体混合装置,其特征在于,液滴定位槽孔(5)的深度为0.7mm±0.05mm,内径大于等于2mm。

7.根据权利要求2、4或6所述的微流体混合装置,其特征在于,包括底板(6)和盖板(4)均为有机玻璃板。


技术总结
微流体混合装置,涉及微流控领域。目的是为了克服使用直流电场操纵镓基液态金属无法形成微涡流进而无法混合流体的问题,包括微流体混合通道、至少一个金属液滴、一对电极和交流电场发生器;微流体混合通道内的底面上设有至少一个液滴定位槽孔,一个金属液滴填充于一个液滴定位槽孔内;一对电极分别固定于微流体混合通道内的两侧壁;交流电场发生器的两个信号输出端分别与一对电极电气连接。

技术研发人员:陶冶,宋春磊,任玉坤,霍军杰,李海双,胡晨晨
受保护的技术使用者:哈尔滨桃术生物科技有限公司
技术研发日:20231129
技术公布日:2024/7/25
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