一种低成本式数字微流控系统技术方案

一种低成本式数字微流控系统，包括计算机、微控制器、继电器模块、面包板、驱动电路模块和数字微流控芯片；所述计算机的信号输出端连接微控制器的信号输入端；所述微控制器的I/O端口与继电器模块的I/O端口电连接；所述驱动电路模块通过面包板与继电器模块的被控端电连接；所述数字微流控芯片与继电器模块的被控端电连接；所述数字微流控芯片包括基体、电极、介电疏水层和粘合剂；所述基体所采用的材质为聚酯薄膜；所述电极采用的材质为导电碳油墨；所述粘合剂采用的材质为丙烯酸树脂；所述介电疏水层采用的材质为BOPP薄膜。本实用新型专利技术降低了生产成本，提高了使用便捷性。提高了使用便捷性。提高了使用便捷性。

【技术实现步骤摘要】
一种低成本式数字微流控系统


[0001]本技术涉及一种数字微流控系统，特别是一种低成本且便携的数字微流控系统，属于微流控


技术介绍

[0002]微流控指的是使用微管道处理或操纵微小流体的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科；微流控在微尺度环境下具有独特的流体性质，借助这些独特的流体现象，微流控可以实现一些常规方法无法完成的微加工和微操作，使用它在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景；数字微流控芯片是微流控的新型分支，在制作数字微流控芯片的工序中，一般会采用到光刻、溅射等方法加工金属电极，通过气相沉积法在电极表面加工聚四氟乙烯、聚对二甲苯等物质作为介电层，使用气相沉积法在介电层表面加工特氟龙作为疏水层，这些加工过程所采用的设备以及材料都极其昂贵，导致数字微流控芯片的制作成本极高；而且，数字微流控芯片中液滴的运动需要由函数信号发生器和高压放大器相连组成的高压电源装置为其提供驱动电压信号，这种电源装置的成本高，体积大，不利于数字微流控芯片的大规模使用；故需要一种，低成本，结构简单的数字微流控系统，从而降低生产成本。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低成本式数字微流控系统，它不仅能够降低数字微流控系统的生产成本，还能够简化其结构。
[0004]本技术所述问题是通过以下技术方案解决的：
[0005]一种低成本式数字微流控系统，包括计算机、微控制器、继电器模块、面包板、驱动电路模块和数字微流控芯片；所述计算机的信号输出端连接微控制器的信号输入端；所述微控制器的I/O端口与继电器模块的I/O端口电连接；所述驱动电路模块通过面包板与继电器模块的被控端电连接；所述数字微流控芯片与继电器模块的被控端电连接；所述数字微流控芯片包括基体、电极、介电疏水层和粘合剂；所述基体上端面设置有电极；所述电极上端面设置有粘合剂，且基体上端面没被电极覆盖的部分也设置有粘合剂；所述粘合剂上端设置有介电疏水层；所述基体所采用的材质为聚酯薄膜；所述电极采用的材质为导电碳油墨；所述粘合剂采用的材质为丙烯酸树脂；所述介电疏水层采用的材质为BOPP薄膜。
[0006]上述低成本式数字微流控系统，所述微控制器为51单片机最小系统。
[0007]上述低成本式数字微流控系统，所述驱动电路模块包括电池、三极管、电阻和变压器；所述电池的正极连接三极管的集电极；所述电池的负极通过变压器第一原边线圈连接三极管的发射极；所述三极管基极通过电阻连接变压器第二原边线圈的一端，且变压器第二原边线圈的另一端连接电池正极；所述变压器第一原边线圈和变压器第二原边线圈均与变压器副边线圈构成磁耦合连接。
[0008]上述低成本式数字微流控系统，所述三极管采用的型号为NECD822P；所述电阻的
阻值为1KΩ；所述电池为电压3.7V的可充电锂电池，且变压器副边线圈的输出电压为120V的交流电。
[0009]上述低成本式数字微流控系统，所述继电器模块的被控端通过鳄鱼夹导线连接电极。
[0010]本技术通过简化版驱动电路模块，不再需要函数信号发生器、高压放大器等昂贵设备来为液滴运动提供驱动电压，大大降低了电源成本，并增加了数字微流控系统使用的便捷性，避免了以往笨重不易移动的电源所带来的不便；数字微流控芯片的制作也不再需要昂贵的设备以及材料来进行加工，从而降低了数字微流控系统的加工成本。
附图说明
[0011]图1为本技术结构示意图；
[0012]图2为本技术数字微流控芯片结构示意图；
[0013]图3为本技术驱动电路模块结构示意图；
[0014]图4为本技术液滴移动时序结构示意图。
[0015]图中各标号清单为：1.微控制器，2.继电器模块，3.面包板，4.驱动电路模块，4
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1.电池，4
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2.三极管，4
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3.电阻，4
‑
4.变压器，5.数字微流控芯片，5
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1.基体，5
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2.电极，5
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3.介电疏水层，5
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4.粘合剂。
具体实施方式
[0016]参看图1、2、3和图4，本技术包括计算机、微控制器1、继电器模块2、面包板3、驱动电路模块4和数字微流控芯片5；所述计算机的信号输出端连接微控制器1的信号输入端；所述微控制器1的I/O端口与继电器模块2的I/O端口电连接；所述驱动电路模块4通过面包板3与继电器模块2的被控端电连接；所述数字微流控芯片5与继电器模块2的被控端电连接。
[0017]所述数字微流控芯片5包括基体5
‑
1、电极5
‑
2、介电疏水层5
‑
3和粘合剂5
‑
4；所述基体5
‑
1上端面设置有电极5
‑
2；所述电极5
‑
2上端面设置有粘合剂5
‑
4，且基体5
‑
1上端面没被电极5
‑
2覆盖的部分也设置有粘合剂5
‑
4；所述粘合剂5
‑
4上端设置有介电疏水层5
‑
3；所述基体5
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1所采用的材质为聚酯薄膜；所述电极5
‑
2采用的材质为导电碳油墨；所述粘合剂5
‑
4采用的材质为丙烯酸树脂；所述介电疏水层5
‑
3采用的材质为BOPP薄膜；所述电极5
‑
2由丝网印刷技术在基体5
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1上加工导电碳油墨而成；粘合剂5
‑
4用于将基体5
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1和介电疏水层5
‑
3粘合在一起，从而防止二者之间产生气泡影响液滴的运动。
[0018]所述微控制器1为51单片机最小系统。
[0019]所述驱动电路模块4包括电池4
‑
1、三极管4
‑
2、电阻4
‑
3和变压器4
‑
4；所述电池4
‑
1的正极连接三极管4
‑
2的集电极；所述电池4
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1的负极通过变压器4
‑
4第一原边线圈连接三极管4
‑
2的发射极；所述三极管4
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2基极通过电阻4
‑
3连接变压器4
‑
4第二原边线圈的一端，且变压器4
‑
4第二原边线圈的另一端连接电池4
‑
1正极；所述变压器4
‑
4第一原边线圈和变压器4
‑
4第二原边线圈均与变压器4
‑
4副边线圈构成磁耦合连接；所述三极管4
‑
2采用的型号为NECD822P；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本式数字微流控系统，其特征在于：包括计算机、微控制器(1)、继电器模块(2)、面包板(3)、驱动电路模块(4)和数字微流控芯片(5)；所述计算机的信号输出端连接微控制器(1)的信号输入端；所述微控制器(1)的I/O端口与继电器模块(2)的I/O端口电连接；所述驱动电路模块(4)通过面包板(3)与继电器模块(2)的被控端电连接；所述数字微流控芯片(5)与继电器模块(2)的被控端电连接；所述数字微流控芯片(5)包括基体(5
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1)、电极(5
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2)、介电疏水层(5
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3)和粘合剂(5
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4)；所述基体(5
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1)上端面设置有电极(5
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2)；所述电极(5
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2)上端面设置有粘合剂(5
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4)，且基体(5
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1)上端面没被电极(5
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2)覆盖的部分也设置有粘合剂(5
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4)；所述粘合剂(5
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4)上端设置有介电疏水层(5
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3)；所述基体(5
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1)所采用的材质为聚酯薄膜；所述电极(5
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2)采用的材质为导电碳油墨；所述粘合剂(5
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4)采用的材质为丙烯酸树脂；所述介电疏水层(5
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3)采用的材质为BOPP薄膜。2.根据权利要求1所述的低成本式数字微流控系统，其特征在于：所述微控制器(1)为51单片机最小系统。3.根据权利要求2所述的低成本式数...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴东平，
申请(专利权)人：柴东平，
类型：新型
国别省市：