复合介质层数字微流控芯片及其制备方法技术

技术编号:19945028 阅读:42 留言:0更新日期:2019-01-03 02:23
本发明专利技术公开了一种复合介质层数字微流控芯片及其制备方法,所述芯片包括上基板和下基板,上基板由上基底以及上基底上的接地电极和所述接地电极上方的疏水层构成;下基板由下基底以及下基底上的驱动电极和所述驱动电极上方的高介电常数纳米颗粒/特氟龙复合薄膜构成。本发明专利技术采用高介电常数纳米颗粒/特氟龙复合薄膜作为数字微流控器件中的介质层,兼具介质层和疏水层的功能,同时起到绝缘和疏水的作用,且可以显著降低数字微流控芯片的驱动电压和制备工艺的复杂度。

Composite dielectric layer digital microfluidic chip and its preparation method

The invention discloses a digital microfluidic chip with a composite dielectric layer and a preparation method thereof. The chip comprises an upper substrate and a lower substrate. The upper substrate consists of an upper substrate and a grounding electrode on the upper substrate and a hydrophobic layer above the grounding electrode. The lower substrate consists of a lower substrate, a driving electrode on the lower substrate and a high dielectric constant nanoparticle/Teflon compound above the driving electrode. Composition of composite film. The invention adopts high dielectric constant nanoparticle/Teflon composite film as the dielectric layer in the digital microfluidic device, which has the functions of both dielectric layer and hydrophobic layer, plays the role of insulation and hydrophobic, and can significantly reduce the driving voltage of the digital microfluidic chip and the complexity of the preparation process.

【技术实现步骤摘要】
复合介质层数字微流控芯片及其制备方法
本专利技术属于数字微流控
,具体涉及一种复合介质层数字微流控芯片及其制备方法。
技术介绍
数字微流控技术是一种以独立液滴为操控单元的流体控制技术。近年来,基于数字微流控的生化检测芯片得到了广泛的研究。在片上实验室(Lab-on-a-Chip)的应用中,芯片上的液滴被用作功能性的媒介并实现多种流体操控,包括液滴的运输、分裂、合并和配发等。数字微流控芯片利用电润湿机理实现液滴的片上驱动,基于电润湿机理的电场驱动方法因使用直接程序控制而具有极大的操控灵活性。常用的数字微流控芯片具有平行双基板结构,液滴置于上下基板之间形成类似三明治的结构,上基板由基底以及基底上的电极和电极上的疏水层构成,下基板由基底以及基底上的电极、电极上的介质层和疏水层构成。下基板介质层材料是数字微流控器件设计的关键部分,介质层的介电常数和厚度直接关系到工作电压的大小和数字微流控器件的驱动可靠性。根据Lippman-Young方程,在电润湿效应下有效驱动芯片内的液滴所需要的最小电压与绝缘层厚度的0.5次方成正比,与绝缘层介电常数的0.5次方成反比。因此,为了降低数字微流控芯片的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.复合介质层数字微流控芯片,包括上基板和下基板,其特征在于,所述上基板由上基底以及上基底上的接地电极和所述接地电极上方的疏水层构成;所述下基板由下基底以及下基底上的驱动电极和所述驱动电极上方的高介电常数纳米颗粒/特氟龙复合薄膜构成。

【技术特征摘要】
1.复合介质层数字微流控芯片,包括上基板和下基板,其特征在于,所述上基板由上基底以及上基底上的接地电极和所述接地电极上方的疏水层构成;所述下基板由下基底以及下基底上的驱动电极和所述驱动电极上方的高介电常数纳米颗粒/特氟龙复合薄膜构成。2.如权利要求1所述的芯片,其特征在于,上基板和下基板之间设有供液滴移动的间隙。3.如权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述的高介电常数纳米颗粒/特氟龙复合薄膜通过旋涂法涂覆在所述驱动电极上。4.如权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述接地电极为ITO薄膜或铝薄膜。5.如权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述疏水层通过旋涂法涂覆在所述接地电极上。6.如权利要求1所述的芯片,其特征在于,所述驱动电极由导电薄膜通过光刻法制成,驱动电极个数大于等于1。7.如权利要求1所述的芯片,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:王伟强牛嘉琦
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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