总体上描述了用于分裂液滴的装置和方法。在一些实施方案中，一种制品可以包括流体通道，其包括障碍物的阵列。在某些实施方案中，该阵列中该障碍物的布置会影响通道中流体的流路。例如，该障碍物的阵列可以用于将多分散的液滴群转化成相对单分散的液滴群。使多分散的液滴群经过该阵列会产生液滴的分裂，以使得离开该阵列的液滴群具有更窄的液滴特性尺寸分布。该阵列中该障碍物的布置在一些情况中可以允许以高生产量生产基本上单分散的液滴群。在一些实施方案中，离开该阵列的液滴群可以转化成颗粒。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请 本申请要求于2013年3月6日提交的美国临时专利申请序列号61/773, 604,标题 为"Devices and Methods for Forming Relatively Mondisperse Droplets" 的权益，其 在此通过引用将其全部引入。
总体上描述了用于分裂流体液滴的装置和方法。 专利技术背景 出于流体输送、产品制造、分析等目的，操作流体以形成所需构造的流体流、不连 续的流体流、液滴、颗粒、分散体等是相对充分研究的技术。在微流体系统中生产液滴的方 法的例子包括使用T形接头或流动聚焦（flow-focusing)技术。但是，这种技术典型地在 相对缓慢的层状或"滴下"条件工作，并且在一些应用中，需要更快的液滴产生速率，例如以 生产更多数目的液滴。 -些常规的流体装置尝试通过连接多于一个流体装置以并行形成颗粒来增产。但 是，对于一些应用例如工业应用而言，需要数千或甚至数百万的流体装置的并行。因此，流 体装置的生产量在它们的工业化变得可行之前必须明显提高。此外，在数千流体装置的阵 列中，甚至单个流体装置的失效都会导致较高的多分散性。因此，需要改进液滴生产系统和 方法。
技术实现思路
总体上描述了用于分裂流体液滴的装置和方法。本专利技术的主题在一些情况中包括 相关的产品，对于具体问题可选的解决方案，和/或一种或多种装置和/或制品的多种不同 用途。 在一方面，本专利技术总体上涉及一种制品。根据一组实施方案，该制品包括微流体型 通道，其中包括障碍物的二维阵列，其布置为多行基本上规则间隔的障碍物，该行布置为基 本上垂直于穿过该微流体型通道的平均流体流动的方向。在一些情况中，该基本上规则间 隔的障碍物的至少一些行相对于相邻的基本上规则间隔的障碍物的行是偏移的。 该制品在另一组实施方案中包括微流体型通道，其中包括障碍物的二维阵列，其 布置为多行障碍物，该行布置为基本上垂直于穿过该微流体型通道的平均流体流动的方 向。在某些情况中，在穿过该微流体型通道的平均流体流动的方向上划过该障碍物阵列的 至少约90%的假想线与至少约40%的形成该阵列的障碍物行的障碍物相交。 又一组实施方案总体上涉及一种制品，其包括微流体型通道，其中包括障碍物的 阵列，其布置为使得所有从上游进入该障碍物阵列的流体的流路至少发生五次方向变化 后，在该阵列下游离开。 本专利技术在另一方面中总体上涉及一种方法。在一组实施方案中，该方法包括以下 操作：提供包括在微流体型通道内的障碍物二维阵列，和使多个液滴经过该障碍物阵列，以 将至少约50%的液滴分裂以形成多个分裂的液滴。在一些情况中，障碍物与接下来最近的 障碍物之间的平均距离小于约1mm。 根据另一组实施方案，该方法包括以下操作：通过使多个液滴经过障碍物二维阵 列，以向该多个液滴施加剪切力，从而使该液滴分裂以形成多个分裂的液滴。在一些实施方 案中，该多个分裂的液滴具有一定的特性尺寸分布，以使得不大于约5%的分裂的液滴的特 性尺寸大于该多个分裂的液滴的平均特性尺寸的约120%或者小于约80%。 又一组实施方案总体上涉及一种方法，其包括使液滴经过包括于微流体型通道中 的障碍物二维阵列，以将该液滴分裂来形成多个分裂的液滴。 当结合附图考虑时，本专利技术的其他优点和新颖特征从本专利技术的以下各种非限制性 实施方案的详细描述将变得明显。在本说明书和通过引用并入的文件包括冲突和/或不一 致的公开内容的情况下，以本说明书为准。【附图说明】 本专利技术的非限制性实施方案将参考附图以实施例方式进行描述，其为示意性的而 不意在按比例绘制。在图中，所描述的各相同的或近乎相同的部分典型地由单一的数字表 示。出于清楚的目的，当允许本领域技术人员理解本专利技术而不需说明时，不是每个部分都标 在每张图中，也不是显示本专利技术的各实施方案的每个部分。在图中： 图1显示了本专利技术一个实施方案的装置的图示。 图2A-G显示了根据某些实施方案的多个障碍物的阵列和液滴分裂。 图3显示了根据一个实施方案的装置的并行化。 图4A-B显示了根据某些实施方案的液滴尺寸相对于毛细管数和间隙体积的图。 图5A-C显示了根据一组实施方案，分散相的体积百分比，液滴尺寸和变化系数相 对于间隙体积的图。 图6显示了根据一组实施方案，基于障碍物几何形状的液滴的特性尺寸分布。 图7A-F显示了根据某些实施方案，不同障碍物几何形状的液滴分裂。 图8A-E显示了根据某些实施方案，不同长宽比的液滴分裂。 图9A-B显示了根据一组实施方案形成的颗粒。 图10A-H显示了根据某些实施方案，不同长宽比的液滴分裂，和平均液滴直径相 对于长宽比的图。 图IlA-F显示了根据一组实施方案形成的颗粒。 图12显示了根据某些实施方案，液滴直径相对于流体速度的图。 图13显示了根据一组实施方案形成的颗粒。 图14显示了根据一组实施方案，液滴直径相对于行数的图。【具体实施方式】 总体上描述了用于分裂液滴的装置和方法。在一些实施方案中，一种制品可以包 括流体通道，其包括障碍物阵列。在某些实施方案中，该障碍物阵列的布置会影响流体在通 道中的流路。例如，该障碍物阵列可以用于将多分散的液滴群转化成相对单分散的液滴群。 使多分散的液滴群经过该阵列会产生液滴的分裂，以使得离开该阵列的液滴群具有更小的 特性尺寸和/或更窄的液滴特性尺寸分布。该阵列中障碍物的布置在一些情况中可以允许 高生产量地生产基本上单分散的液滴群。在一些实施方案中，离开该阵列的液滴群可以转 化成颗粒。 本专利技术的一方面总体上涉及用于分裂液滴的装置和方法。图1显示了一个非限定 性例子。如图1中所示例性地显示，流体装置10可以包括通道15,其含有障碍物阵列20 (为 了清楚，该插图显示了该阵列的放大区域）。进入该通道的流体25可以在箭头18的方向上 (其代表通道15中流体流动的平均方向）从上游16流到下游17。可以布置该流体装置， 以使得进入通道的流体在离开该通道之前经过障碍物阵列。在某些实施方案中，进入通道 的流体可以包含液滴，例如图1中的液滴30。流体25内的液滴可以经由任何合适的技术来 产生，例如乳液方法（例如本体乳化（bulk emulsification))，以使得流体液滴分散在连 续流体相中。典型地，该液滴是多分散的。在一些实施方案中，该液滴可以在阵列上游的装 置上形成。 在一些实施方案中，可以布置该流体装置，以使得进入阵列的液滴可以作为分裂 的液滴离开，例如具有系统所要求的特性尺寸（例如装置的构造和/或流体的性质）。例 如，在一些实施方案中，该液滴可以通过阵列中的障碍物分裂成两个或更多个分裂的液滴。 该分裂的液滴在一些情况中还可以分裂。这种分裂过程可以持续直到来自于该液滴的全部 分裂的液滴具有大致地特定的特性尺寸为止，由此生产相对单分散的液滴。因此，如图1中 所示例性地显示，该流体装置可以用于将多分散的液滴30的群转化成相对单分散的液滴 35的群。 在某些实施方案中，相对大数目的液滴可以基本上同时进入、占据和/或离开该 阵列，以便能够以高生产量来生产具有特定的特性尺寸的液滴。因此，虽然上面讨论了单个 液滴的分裂，但是这是为了清楚起见，并且在其他实施方案中，多个液滴可以同时经过障碍 物阵列。另外，在一些情况本文档来自技高网...
【技术保护点】
制品，其包括：微流体型通道，该微流体型通道包括在其中的障碍物的二维阵列，布置为基本上规则间隔的障碍物的多个行，该行布置为基本上垂直于穿过该微流体型通道的平均流体流动的方向，其中该基本上规则间隔的障碍物的行中的至少一些相对于相邻的基本上规则间隔的障碍物的行偏移。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·韦茨，E·阿木斯塔迪，R·A·斯波尔林，
申请(专利权)人：哈佛学院院长及董事，
类型：发明
国别省市：美国;US
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