基于可控微尺度气泡的微纳颗粒无损搬运方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术为基于可控微尺度气泡的微纳颗粒无损搬运方法和装置，包括以下步骤：打开气压生成器与控制器开关，在微纳操作毛细管末端生成可控微尺度气泡，定义为操作气泡；利用三自由度精密移动平台带动连接了气压生成器与控制器的微纳操作用毛细管，将操作气泡移动到被操作对象上方；针对表面为亲水性的操作对象，在声场的辅助下，利用毛细力拾取被操作对象；针对表面疏水性操作对象，直接利用毛细力拾取；将微纳操作用毛细管移动至待释放位置，利用释放气泡的毛细力实现微纳颗粒的释放。该方法利用可控微尺度气泡作为末端执行器，在声场的辅助参与下，能实现对不同表面性质的微纳颗粒的抓取搬运和释放，实时观测可控微尺度气泡的形变。

A method and device for nondestructive transport of micro nano particles based on controllable micro scale bubbles

【技术实现步骤摘要】
基于可控微尺度气泡的微纳颗粒无损搬运方法和装置
本专利技术涉及微纳颗粒操作
，具体是一种基于气泡的具有微力传感的微纳颗粒无损搬运方法和实现该方法的装置。
技术介绍
微操作通常是指对微米尺度的对象进行的各种操纵和控制，是实现微机电系统(MEMS)装配和测试必不可少的手段。其核心即是对各种微纳颗粒进行搬运。随着对微系统产品功能集成化、结构微型化的不断需求和微纳米技术的快速发展。微操作技术中需要处理的操作对象尺寸不断减小、种类日益增多。目前常用的微纳操作手段主要可以分为机械夹持以及真空吸附。由于尺度效应的作用，以毛细力为代表的粘着力相对于重力占据主导地位。基于毛细力的微纳颗粒搬运技术，具有柔顺性，可以适应结构复杂的微对象，避免传统机械夹持以及真空吸附产生的应力集中，所造成的样本损伤。目前的基于毛细力的微纳颗粒搬运主要依赖于液滴作为操作手段，液滴只能对亲水性粒子进行操作，因此对于被操作对象的表面性质有一定的限制。如专利CN103009387B公开了一种就毛细黏附作用的液滴微操作机械手，简单易行，可以用于在空气中进行任意形状微小物体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可控微尺度气泡的微纳颗粒无损搬运方法，包括以下步骤：/n步骤一：打开气压生成器与控制器开关，在微纳操作毛细管末端生成可控微尺度气泡；定义为操作气泡；/n步骤二：利用三自由度精密移动平台带动连接了气压生成器与控制器的微纳操作用毛细管，将操作气泡移动到被操作对象上方；/n步骤三：针对表面为亲水性的操作对象，在声场的辅助下，利用毛细力拾取被操作对象；针对表面疏水性操作对象，直接利用毛细力拾取；/n步骤四：将微纳操作用毛细管移动至待释放位置，针对表面为亲水性的操作对象，关闭声场，利用释放气泡的毛细力实现微纳颗粒的释放；针对表面疏水性操作对象，则需要在声场辅助下利用释放气泡的毛细力实现微纳颗...

【技术特征摘要】
1.一种基于可控微尺度气泡的微纳颗粒无损搬运方法，包括以下步骤：
步骤一：打开气压生成器与控制器开关，在微纳操作毛细管末端生成可控微尺度气泡；定义为操作气泡；
步骤二：利用三自由度精密移动平台带动连接了气压生成器与控制器的微纳操作用毛细管，将操作气泡移动到被操作对象上方；
步骤三：针对表面为亲水性的操作对象，在声场的辅助下，利用毛细力拾取被操作对象；针对表面疏水性操作对象，直接利用毛细力拾取；
步骤四：将微纳操作用毛细管移动至待释放位置，针对表面为亲水性的操作对象，关闭声场，利用释放气泡的毛细力实现微纳颗粒的释放；针对表面疏水性操作对象，则需要在声场辅助下利用释放气泡的毛细力实现微纳颗粒的释放，至此，完成微纳颗粒的转移过程。


2.根据权利要求1所述的微纳颗粒无损搬运方法，其特征在于，利用光学显微镜对整个搬运过程进行监测，对微纳操作用毛细管末端可控微尺度气泡形态实时观测，确定操作气泡的变形尺寸。


3.根据权利要求1所述的微纳颗粒无损搬运方法，其特征在于，所述操作对象的操作外形尺寸为20-100μm的微球；操作对象与操作气泡的尺寸为同一个数量级。


4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘吉晓，周一笛，严珺嘉，朱童，郭士杰，李铁军，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12