一种电解膜阀及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种电解膜阀及其制造方法，电解膜阀包括：基板、导电膜、电解阴极、电解阳极、绝缘层、储液器。其中基板与储液器连接在一起，储液器中设置有导电介质。电膜设置在基板中，电解阴极、电解阳极设置在基板的表面。绝缘层设置在电解阴极和电解阳极上。电解膜的制造方法的步骤包括：在基板的开口上沉积导电膜；在基板上印刷电解阳极；在基板上印刷电解阴极；将电解阳极、导电膜、电解阴极封闭在储液器内部。本发明专利技术避免了产生大量气泡，是电解更加的稳定并能保证电解微通道通过效率。

An electrolytic membrane valve and its manufacturing method

The invention discloses an electrolytic membrane valve and a manufacturing method thereof. The electrolytic membrane valve comprises a substrate, a conductive film, an electrolytic cathode, an electrolytic anode, an insulating layer and a liquid storage device. The substrate is connected with the liquid storage device, and a conductive medium is arranged in the liquid storage device. The electric film is set in the substrate, and the electrolytic cathode and the electrolytic anode are set on the surface of the substrate. The insulating layer is set on the electrolytic cathode and the electrolytic anode. The steps of manufacturing the electrolytic membrane include: depositing conductive film on the opening of the substrate, printing the electrolytic anode on the substrate, printing the electrolytic cathode on the substrate, and sealing the electrolytic anode, the conductive film and the electrolytic cathode inside the liquid storage device. The invention avoids the production of a large number of bubbles, is more stable electrolysis and can ensure the efficiency of the electrolysis microchannel.

【技术实现步骤摘要】
一种电解膜阀及其制造方法
本专利技术涉及流量控制的
，具体涉及一种电解膜阀及其制造方法。
技术介绍
在医疗诊断装置或药物递送装置中，通常需要控制输入的液体以预定的时间间隔通过单独孔或微通道。为了实现这一点，已经开发了多种阀和泵技术，其多是利用柔性腹板、气动装置、复杂毛细管系统、热或光致动聚合物、刚性珠或熔融可膨胀材料来驱动流体通过通道。在需要时，也可以阻止流体通过。然而，这些系统中的大多数需要使用庞大且昂贵的外围制动设备。但是由于这些设备存在不够坚固以及不可靠的原因，其无法用于便携式手持诊断装置或植入式药物递送装置中。同时在一些微流体装置中还设计了一种微芯片，其具有被导电盖材料阻止释放的含液体的储液器。在施加电流通过盖时，盖被电解并最终破裂，释放到储液器的流体内。然而，这样的装置需要昂贵且繁琐的洁净室精密加工技术，才能达到低成本、高通量的技术要求。而这种制造技术包括箔技术、卷对卷印刷、热成型、热压花和注塑成型等制造装置的能力。此外，在现有的电解阀装置中，阳极和盖共享相同的连接结构。在电解的过程中，盖的电解与整个阳极结构的电解相同，会有大量气体气泡形成，其不但会干扰电解并且还会将气泡送入到微通道中。传入到微通道的气泡也会对微通道产生在潜在地干扰。如何才能够避免现有的技术中，由于电解产生大量的气泡，干扰正常的电解以及微通道的通过效率是本专利技术有待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电解膜阀及其制造方法，用以解决现有的由于产生大量气泡，而干扰正常的电解以及微通道通过效率的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为提供一种电解膜阀，所述的电解电解膜阀包括：基板、导电膜、电解阴极、电解阳极、绝缘层、储液器、微通道。其中基板与储液器连接在一起，储液器中设置有导电介质。电膜设置在基板中，电解阴极、电解阳极设置在基板的表面。绝缘层设置在电解阴极和电解阳极上。所述的基板为柔性的，在基板上设置有微通道口。当所述基板被弯曲到高达180度时，电解阴极和电解阳极连同导电膜膜保持稳定地附着在基板上。并且当所述基板被弯曲到高达180度时，所述阴极和阳极连同所述膜保持稳定地附着到所述基板。基板选：塑料、热塑性塑料、弹性体、橡胶、液态硅橡胶、热弹性材料、柔性硅、热塑性弹性体中的一种作为其制作的材料。所述的导电膜为能被电解腐蚀的金属制成，其厚度的范围为400mm到500μm，并且导电膜对于导电介质是不可渗透的。导电膜的制备金属材料选择为金、铝、铜、钛、铂、铬、银、镍、钽、锌、钨、钼和钯中的一种作为导电膜的材料。导电膜沉积具有多种选择方式，具体地选择粘合剂、胶、溅射、刷涂的金属箔转印，以及拾取和放置的方式的一种进行沉积。优选地，制备导电膜的材料为金属铝材料。所述的电解阴极包括阴极引线部分、弧形部分。电解阴极是通过喷墨印刷或丝网印刷的方式设置在基板上，并添加碳基油墨。电解阴极的材料为银、金、铝、钛、铜、碳纳米管、石墨烯、导电聚合物以及其组合中的一种。与纯金属油墨相比，碳基油墨具有与柔性基板更好的结合。此外，通过利用碳基油墨并调节添加到油墨中的导电材料的最佳含量，可实现足够的导电性和阳极抗氧化性之间的平衡，以及导电膜的腐蚀同时还最小化气泡的形成来达到无干扰的水平。所述的电解阳极包括阳极引线部分、阳极孔。电解阳极是通过喷墨印刷或丝网印刷的方式设置在基板上，并添加碳基油墨。电解阳极的材料为银、金、铝、钛、铜、碳纳米管、石墨烯、导电聚合物以及其组合中的一种。与纯金属油墨相比，碳基油墨具有与柔性基板更好的结合。此外，通过利用碳基油墨并调节添加到油墨中的导电材料的最佳含量，可实现足够的导电性和阳极抗氧化性之间的平衡，以及导电膜的腐蚀同时还最小化气泡的形成来达到无干扰的水平。所述的绝缘层设置在电解阴极和电解阳极上，对电解电极起到绝缘的作用。储液器用于储存导电介质，且储液器中的电解质具有足够的离子强度以在向电极传递期望的电压电位时腐蚀冲破导电膜。通常可使用钠、铯、硫酸盐、磷酸盐、胺、酰胺和阳离子的电解质，或其组合作为电解质。在医疗或诊断应用的情况下，导电介质优选是生物相容性的，包含试剂、分析物、药物、生物相容性流体、体液、细胞、蛋白质、抗体、抗原或核酸的成分。优选地，用磷酸盐缓冲盐水作为电解介质。基于对导电膜的腐蚀，通过调节氯化钠的浓度以增加或降低介质的离子强度。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为提供一种电解膜阀的制造方法。所述的电解膜的制造方法包括：在基板的开口上沉积导电膜；在基板上印刷电解阳极；在基板上印刷电解阴极；将电解阳极、导电膜、电解阴极封闭在储液器内部。所述的在基板的开口上沉积导电膜，是通过粘合剂、胶、溅射、刷涂的金属箔转印，以及拾取和放置的方式的一种进行沉积。所述的在基板上印刷电解阳极是通过喷墨印刷或丝网印刷的方式设置在基板上，并添加碳基油墨。电解阴极的材料为银、金、铝、钛、铜、碳纳米管、石墨烯、导电聚合物或其组合。与纯金属油墨相比，碳基油墨具有与柔性基板更好的结合。所述的在基板上印刷电解阳极是通过喷墨印刷或丝网印刷的方式设置在基板上，并添加碳基油墨。电解阴极的材料为银、金、铝、钛、铜、碳纳米管、石墨烯、导电聚合物或其组合。与纯金属油墨相比，碳基油墨具有与柔性基板更好的结合。所述的将电解阳极、导电膜、电解阴极封闭在储液器内部，是通过将储液器与基板的连接，使得连接在基板上的电解阳极、导电膜、电解阴极被封闭。本专利技术方法具有如下优点：避免了产生大量气泡，是电解更加的稳定并能保证电解微通道通过效率。附图说明图1为本专利技术的分解透视图的示意图。图2为本专利技术的结构示意图。图3为本专利技术俯视图的示意图。图4为本专利技术俯视图的剖视图的示意图。图5为电压对不同导电介质中的金阀膜破裂的影响的线形图。图6为电压对不同导电介质中的铝阀膜破裂的影响的线形图。图7为氯化铯浓度对金和铝阀膜破裂的影响的线形图。图8为氯化铯存在施加的电压下对金和铝阀膜破裂的影响的线形图。图9银和碳墨混合物电极时氯化铯浓度对铝膜破裂的影响的线形图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术的电解膜的制造方法包括一下步骤：S1：在基板的开口上沉积导电膜；沉积导电膜是通过粘合剂、胶、溅射、刷涂的金属箔转印，以及拾取和放置的方式的一种进行沉积。S2：在基板上印刷电解阳极；是通过喷墨印刷或丝网印刷的方式设置在基板上，并添加碳基油墨。电解阴极的材料为银、金、铝、钛、铜、碳纳米管、石墨烯、导电聚合物或其组合。S3：在基板上印刷电解阴极；是通过喷墨印刷或丝网印刷的方式设置在基板上，并添加碳基油墨。电解阴极的材料为银、金、铝、钛、铜、碳纳米管、石墨烯、导电聚合物或其组合。S4：将电解阳极、导电膜、电解阴极封闭在储液器内部。是通过将储液器与基板的连接，使得连接在基板上的电解阳极、导电膜、电解阴极被封闭。绝缘层500层叠在电解阴极300和电解阳极400上，使得电极夹在绝缘层500和基板100之间,。使得电解阳极400与导电介质至少部分地绝缘，同时通过膜切口502和阴极切口504将导电膜200和阴极弧形部分304暴露于介质中。还可涂覆绝缘层500，使得它基本上将电解阳极400与导电介质绝缘。当通过在电极上施加电压电位来制动阀时，阳极400被保护免受腐蚀，从而最小化或在某本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解膜阀，其特征在于，所述的电解膜阀包括：基板、导电膜、电解阴极、电解阳极、绝缘层、储液器；其中基板与储液器连接在一起，储液器中设置有导电介质；电膜设置在基板中，电解阴极、电解阳极设置在基板的表面；绝缘层设置在电解阴极和电解阳极上。

【技术特征摘要】
1.一种电解膜阀，其特征在于，所述的电解膜阀包括：基板、导电膜、电解阴极、电解阳极、绝缘层、储液器；其中基板与储液器连接在一起，储液器中设置有导电介质；电膜设置在基板中，电解阴极、电解阳极设置在基板的表面；绝缘层设置在电解阴极和电解阳极上。2.根据权利要求1所述的电解膜阀，其特征在于，所述的基板为柔性的，在基板上设置有微通道口；所述的基板选择塑料、热塑性塑料、弹性体、橡胶、液态硅橡胶、热弹性材料、柔性硅、热塑性弹性体中的一种作为制作的材料。3.根据权利要求1所述的电解膜阀，其特征在于，所述的导电膜为能被电解腐蚀的金属制成，其厚度的范围为400mm到500μm，并且导电膜对于导电介质是不可渗透的；所述导电膜的制备金属材料选择为金、铝、铜、钛、铂、铬、银、镍、钽、锌、钨、钼和钯中的一种作为导电膜的材料。4.根据权利要求1所述的电解膜阀，其特征在于，所述的电解阴极包括阴极引线部分、弧形部分；电解阴极是通过喷墨印刷或丝网印刷的方式设置在基板上，并添加碳基油墨；电解阴极的材料为银、金、铝、钛、铜、碳纳米管、石墨烯、导电聚合物及其组合中的一种；所述的电解阳极包括阳极引线部分、阳极孔；电解阳极是通过喷墨印刷或丝网印刷的方式设置在基板上，并添加碳基油墨。5.根据权利要求1所述的电解膜阀，其特征在于，所述的绝缘层设置在电解...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永勇，
申请(专利权)人：微粒云科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11