一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器制造技术

本实用新型专利技术属于微流控领域，具体公开了一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器，包括第一入口（1）、第二入口（6）、三角形挡块（3）、电极一（2）、电极二（4）、电极三（7）、电极四（8）、流体通道（5）以及出口（9）。通过对微流体通道进行特殊设计，在混合室内安置一块三角形挡板以及四个电极，对电极施加电压产生电场，通过电场力和混合室内的突变通道，打破微流体的层流状态，实现两种微流体的微混合。本实用新型专利技术的优势在于：混合器的整体尺寸较小，结构简单紧凑，通过布置四个电极的位置合理施加电压，增加一个三角形挡块，实现微流体快速高质量的混合。

【技术实现步骤摘要】
一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器
本技术涉及一种微流体混合器，特别是涉及一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器。
技术介绍
微流控芯片又被称之为芯片实验室，是在几平方厘米的芯片上集成了有关化学和生物等研究领域所涉及到的样品制备、反应、分离、检测以及细胞培养、裂解等结构单元，并通过微流通道形成网络，以流体贯穿整个系统，以取代常规的化学或生物实验室各种功能的分析平台，其具有体积小，样品、试剂消耗少，便于集成化等优点。随着技术的发展，微流控芯片目前已经涉及的领域包括生物医学、环境监测、食品安全、司法鉴定等领域。宏观尺度下的混合通常是指用机械或流体动力的方法，使两种或多种物料相互分散而达到一定均匀程度的单元操作；微米量级尺度混合与宏观流体混合有很大区别，这是由于微米量级尺度下流体的对流作用不明显，在这种情况下，微流体的混合主要依靠分子间的扩散作用，所以在一定的实验要求之下，微流体的混合变得较为困难。微流体混合器可分为被动式微流体混合器和电渗微混合器两类，被动式微流体混合器利用几何形状或流体特性产生混合效果，除驱动流体流动的力（如压力、电渗驱动等）外，混合不借助于其他外力；电渗微混合器借助磁力、电场力、声场等外力实现混合；电渗微混合器的混合效果较好，但往往结构复杂，成本较高。基于此，本技术提供一种微流通道结构单一，电极设计简单，混合效果明显的电渗微混合器，依靠电场力驱动，实现两种不同浓度微流体混合。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器，用于实现两种不同浓度微流体的高效、高质量混合。本技术的技术方案是：一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器，包括第一入口（1）、第二入口（6）、三角形挡块（3）、电极一（2）、电极二（4）、电极三（7）、电极四（8）、流体通道（5）以及出口（9）。所述装有三角形挡块的多电极电渗微混合器，其特征在于：通过在混合室内装有一个三角形挡块(3)，使得流体通道发生突变，打破了流体的层流状态，促进微流体的混合。另在混合室的外部均匀设置四块电极，即电极一（2）、电极二（4）、电极三（7）、电极四（8），施加不同的交流电压，在混合室内产生空间不均匀电场，电场对微流体产生驱动力，在不同位置产生微流体的二次流，加强两种微流体的对流作用，实现高质量的混合。本技术的优点在于：两种流体分别从两个入口进入，进入混合室后，经挡板的阻挡以及电场力的作用，混合后从出口流出。相比其他的微混合器，微流道的设计更加优化，有利于减少流体流动过程中的能量损失，提高混合效率和质量；整个混合器结构简单，加工方便，成本较低。附图说明图1一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器二维结构示意图，图中：第一入口（1）、第二入口（6）、三角形挡块（3）、电极一（2）、电极二（4）、电极三（7）、电极四（8）、流体通道（5）以及出口（9）。图2为一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器的内部流线图，在每一个旋涡处都能够加强两种微流体的对流作用，实现混合。图3为一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器的流体浓度示意图，可以看出第一入口的浓度为1mol/m3，第二入口的浓度为0mol/m3,通道出口的浓度则趋近于0.5mol/m3。具体实施方式下面结合附图，对本技术作进一步说明。一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器，包括第一入口（1）、第二入口（6）、三角形挡块（3）、电极一（2）、电极二（4）、电极三（7）、电极四（8）、流体通道（5）以及出口（9）。具体的，第一种微体从第一入口（1）进入，初始流速为0.1mm/s，第二种微流体从第二入口（6）进入，初始流速为0.1mm/s，两种微流体密度均为1000kg/m3，动力粘度均为0.001Pa﹒s，电导率均为118mS/m，相对介电常数为80.2。具体的，四块电极均匀的设置在混合室的外圆上，其中电极二（4）和电极三（7）施加相同交流电压，电压值为-V0=-sin(ω﹒t)，电极一（2）和电极四（8）施加相同交流电压，其中角频率值均为ω=16πrad/s。具体的，从第一入口（1）注入的第一种微流体浓度值设定为1mol/m3，从第二入口（6）注入的第二种微流体浓度值设定为0mol/m3，从微流体混合器出口（9）流出的混合后微流体浓度理论值应为0.5mol/m3。具体的，微流通道壁面除电极所在线段外全部设为电绝缘壁面。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器，由第一入口（1）、第二入口（6）、三角形挡块（3）、电极一（2）、电极二（4）、电极三（7）、电极四（8）、流体通道（5）以及出口（9）组成，其特征在于，在混合室的内部装有一个三角形挡块（3），挡块的中心和混合室的圆心在同一点上，整个混合室在水平方向上对称。/n

【技术特征摘要】
1.一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器，由第一入口（1）、第二入口（6）、三角形挡块（3）、电极一（2）、电极二（4）、电极三（7）、电极四（8）、流体通道（5）以及出口（9）组成，其特征在于，在混合室的内部装有一个三角形挡块（3），挡块的中心和混合室的圆心在同一点上，整个混合室在水平方向上对称。


2.根据权利要求1所述的一种装有三角形挡块的多电极电渗微混合器，其特征在于，在混合室的外侧装有四个电极，即电极一（2）、电极二（4）、电极三（7）、电极四（8），电极在水平和竖直方向上均对称，其中电极二（4）...

【专利技术属性】
技术研发人员：何孝涵，黄志维，邓鲁豫，钟翔涛，周腾，史留勇，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：新型
国别省市：海南;46