The invention discloses a Y-type active micro-mixer based on surface acoustic wave, which is an active micro-mixer composed of an interdigital transducer and a Y-channel micro-mixer, and belongs to the technical field of liquid micro-mixing and surface acoustic wave devices in biochips and micro-total analysis systems. The micro-mixer consists of a piezoelectric substrate, two staggered arc-shaped interdigital electrodes and a Y-type micro-mixer channel. The interdigital transducer excites the focused high intensity surface acoustic wave (SAW) and propagates through the LiNbO 3 piezoelectric substrate to the Y-type microchannel. Surface acoustic wave (SAW) acts on the fluid in the form of acoustic flow force, forming certain disturbances and vortices, prolonging the flow path of the fluid in the mixer, increasing the diffusion effect of the solution and enhancing the mixing performance of the micromixer.
【技术实现步骤摘要】
一种基于声表面波的Y型主动式微混合器
本专利技术属于生物芯片和微全分析系统中液体微混合以及声表面波器件
,技术涉及一种由叉指换能器和Y型通道微混合器共同组成的溶液高效混合的主动式微混合器。
技术介绍
声表面波(SAW)技术是一种集成了声学、电子学、材料学等多学科相互交叉的领域。声表面波具有频率高、传播速度低、波长短的特点,目前广泛应用于传感器、滤波器和振荡器等方面。声表面波主要通过叉指换能器激励产生,叉指换能器由压电基底和沉积在表面的金属叉指电极(interdigitaltransducers,IDTs)两部分组成。当叉指换能器上施加一定频率的交流电时,压电基底会在电场的作用下因电荷中心的偏移而产生周期性的形变,以弹性波的形式在基底表面沿垂直于电极的方向传播出去,形成声表面波。微流控是在尺寸为几至几百微米的通道内操纵纳升至皮升体积(10-9~10-12L)样品的系统科学和技术,具有所需样品体积小、效率高、成本低、易于集成的优点,广泛应用于细胞培养、药物检测、细胞捕获和疾病检测等众多领域中,有着广阔的应用前景。微混合器是微流控技术中实现微量体积流体快速高效混合的重要前处理装置。微尺度流动的典型特征是流动的Re非常低,大都处于层流区,分层不掺混的流动造成了混合困难。在宏观领域里,有足够的空间可供利用,借助湍流流动是获得充分混合的主要手段,而微尺度下的层流特性极大地限制了传统混合技术的混合性能。在微尺度下实现溶液快速高效的混合具有重要的应用价值。微混合器根据有无外界能量驱动分为主动式和被动式两种。相比于被动式微混合器,主动式微混合器由于有外界能量的输入,在 ...
【技术保护点】
1.一种基于声表面波的Y型主动式微混合器,其特征在于:包括两个叉指换能器弧形电极(1)、一片LiNbO3单晶压电基底(2)和一个Y型通道微混合器,Y型通道微混合器包括Y型通道两入口(3)、混合通道(4)和Y型通道出口(5);两个叉指换能器弧形电极(1)镀在LiNbO3单晶压电基底(2)上,在声表面波传播方向上放置Y型通道微混合器,Y型通道微混合器的通道键合在LiNbO3单晶压电基底(2)上,混合通道(4)的方向与叉指换能器弧形电极(1)的声表面波的传播方向垂直;Y型通道两入口(3)通过混合通道(4)和Y型通道出口(5)连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于声表面波的Y型主动式微混合器,其特征在于:包括两个叉指换能器弧形电极(1)、一片LiNbO3单晶压电基底(2)和一个Y型通道微混合器,Y型通道微混合器包括Y型通道两入口(3)、混合通道(4)和Y型通道出口(5);两个叉指换能器弧形电极(1)镀在LiNbO3单晶压电基底(2)上,在声表面波传播方向上放置Y型通道微混合器,Y型通道微混合器的通道键合在LiNbO3单晶压电基底(2)上,混合通道(4)的方向与叉指换能器弧形电极(1)的声表面波的传播方向垂直;Y型通道两入口(3)通过混合通道(4)和Y型通道出口(5)连接。2.根据权利要求1所述的一种基于声表面波的Y型主动式微混合器,其特征在于:叉指换能器弧形电极(1)的材质...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘赵淼,赵晟,赵思宇,逄燕,
申请(专利权)人:北京工业大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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