一种针尖放电驱动微流装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种针尖放电驱动微流装置，属于微流控制技术领域，包括针尖组模块，针尖组模块包括：多根针尖，围绕圆形均匀等距固定设置；直流高压电源，与针尖组模块电连接；ITO导电玻璃，设于针尖组模块下方；通过对针尖组模块通电，使针尖附近的空气发生电离，液滴表面积累与针尖表面相同的电荷，从而收到针尖附近的电场力作用，由于针尖围绕圆形均匀等距固定设置，液滴所受的电场力的合力为0，当针尖组模块移动时，液滴的受力平衡会被打破，液滴向针尖组模块的中心移动，直到再次在针尖组模块的中心静止，实现利用针尖组模块的移动驱动液滴移动。该装置能够快速、精准的控制液滴移动，可应用于微生物、医学、化学、微流体控制等领域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
一种针尖放电驱动微流装置


[0001]本专利技术属于微流控制
，具体涉及一种针尖放电驱动微流装置。

技术介绍

[0002]在纳米尺度微流控领域，一般有两种方式进行微流控制：第一种方式是改善液滴承载表面的材质或微观结构，通过液滴在承载表面上的润湿性变化来实现液滴控制；另一种方式是在润湿性合适的承载表面上，通过施加外力的手段让液滴克服阻力从而控制液滴行为。
[0003]然而第一种方式通常在灵活性方面存在缺陷，液滴只能单向传输，而且必须采用微加工或表面处理，其成本高、可靠性低；第二种方式大部分需要在特殊处理的表面进行操作，并且不能同时保证精度与速度。速度大则精度低，精度高，则速度慢。
[0004]然而，现有技术存在控制液滴的速度慢，控制精度低的问题。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种针尖放电驱动微流装置。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种针尖放电驱动微流装置，包括：
[0008]针尖组模块，所述针尖组模块包括：多根针尖，围绕圆形均匀等距固定设置；
[0009]直流高压电源，与所述针尖组模块电连接；
[0010]ITO导电玻璃，设于所述针尖组模块下方，所述ITO导电玻璃表面设有液滴，液滴位于所述针尖组模块的中心处。
[0011]进一步，所述ITO导电玻璃表面覆盖油层。
[0012]进一步，所述针尖组模块与所述油层距离30mm到60mm。
>[0013]进一步，所述直流高压电源的电压调节范围为0
‑
40KV。
[0014]进一步，还包括：可控移动平台，所述可控移动平台与所述针尖组模块固定连接。
[0015]进一步，还包括：控制模块，与所述可控移动平台电连接。
[0016]进一步，所述直流高压电源正极与所述针尖组模块连接，所述直流高压电源地线连接所述ITO导电玻璃导电的一面。
[0017]本专利技术提供的一种针尖放电驱动微流装置具有以下有益效果：
[0018]当针尖的一端被通入高压电后，会在针尖与ITO导电玻璃之间产生电场，由于电场的作用，针尖表面积累电荷，空气中与针尖尖端电荷相同的离子远离针尖，与针尖尖端电荷相反的离子靠近针尖；此时液滴表面被注入与针尖表面电荷相同的离子，使液滴表面受电场力的作用；由于多根针尖围绕圆形均匀等距固定设置，液滴位于针尖组模块中心处，使得液滴受到电场力的合力为0；当针尖组模块发生移动时，靠近液滴的针尖的电场所施加的横向推力大于与该针尖对称设置的远离液滴的针尖所提供的方向相反的推力，液滴的受力平衡会被打破，液滴会向针尖组模块的中心移动，直到再次在针尖组模块的中心静止，由此实
现利用针尖组模块的移动驱动微流移动。
[0019]本专利技术可以通过控制针尖数量和电压值来改变控制液滴的速度和精度，解决了现有问题中，控制液滴的速度慢，控制精度低的问题。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例及其设计方案，下面将对本实施例所需的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本专利技术的部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术实施例的一种针尖放电驱动微流装置的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例的针尖组模块结构示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例的针尖放电原理示意图；
[0024]图4为本专利技术实施例的应用本装置控制液滴移动示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案并能予以实施，下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0026]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0027]此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，在此不再详述。
[0028]实施例：
[0029]本专利技术提供了一种针尖放电驱动微流装置，具体如图1所示，包括：
[0030]针尖组模块4，针尖组模块4包括：多根针尖，围绕圆形均匀等距固定设置；直流高压电源1，与针尖组模块4电连接；ITO导电玻璃6，设于针尖组模块4下方，ITO导电玻璃6表面设有液滴，液滴位于针尖组模块4的中心处。
[0031]具体的，直流高压电源1的正极连接针尖组模块4，地线连接ITO导电玻璃6导电的一面。
[0032]本实施例所控制液滴运动的原理为：
[0033]当针尖的一端被通入高压电后，会在针尖与ITO导电玻璃6之间产生电场，由于电场的作用，针尖表面积累电荷，空气中与针尖尖端电荷相同的离子远离针尖，与针尖尖端电荷相反的离子靠近针尖；此时液滴表面被注入与针尖表面电荷相同的离子，使液滴表面受
电场力的作用；由于多根针尖围绕圆形均匀等距固定设置，液滴位于针尖组模块4中心处，使得液滴受到电场力的合力为0；当针尖组模块4发生移动时，靠近液滴的针尖的电场所施加的横向推力大于与该针尖对称设置的远离液滴的针尖所提供的方向相反的推力，液滴的受力平衡会被打破，液滴会向针尖组模块4的中心移动，直到再次在针尖组模块的中心静止，由此实现利用针尖组模块的移动驱动微流移动。
[0034]本装置可用于各种化学和生物应用，比如血液检测，可以提供更高的灵活性、更少的样品消耗，降低设备制造成本。
[0035]具体的，还包括：ITO导电玻璃6，设于针尖组模块4下方。
[0036]具体的，ITO导电玻璃6表面覆盖油层。通过针尖组模块的针尖电晕放电，在发射极附近的电离区内电离产生离子和电子，在电场的作用下，离子在迁移区朝向收集电极运动，在集电极表面一个圆形范围内形成较强的离子分布。当这些离子注入油层时，电场将驱动油层向离子分布区域外运动。此时多针尖电晕放电重叠的离子分布区域的油层，同时受到多个针尖放电产生的驱动力，从而形成油层的沉积。此时油层包裹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针尖放电驱动微流装置，其特征在于，包括：针尖组模块(4)，所述针尖组模块(4)包括：多根针尖，围绕圆形均匀等距固定设置；直流高压电源(1)，与所述针尖组模块(4)电连接；ITO导电玻璃(6)，设于所述针尖组模块(4)下方，所述ITO导电玻璃(6)表面设有液滴，液滴位于所述针尖组模块(4)的中心处；当所述针尖的一端被通入高压电后，会在针尖与所述ITO导电玻璃(6)之间产生电场，由于电场的作用，针尖表面积累电荷，空气中与针尖尖端电荷相同的离子远离针尖，与针尖尖端电荷相反的离子靠近针尖；此时液滴表面被注入与针尖表面电荷相同的离子，使液滴表面受电场力的作用；由于多根针尖围绕圆形均匀等距固定设置，液滴位于针尖组模块(4)中心处，使得液滴受到电场力的合力为0；当所述针尖组模块(4)发生移动时，液滴的受力平衡会被打破，液滴向所述针尖组模块(4)的中心移动，直到再次在针尖组模块的中心静止，由此实现利用针尖组模块的移动驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤强，王成军，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：