基于纳米摩擦发电机的自供电行波电渗泵系统技术方案

基于纳米摩擦发电机的自供电行波电渗泵系统，本发明专利技术属于微流控技术和摩擦纳米发电领域。解决现有的电渗泵系统电渗泵的电源设备过于庞大笨重，不利于提高电渗泵系统整体便携性的问题。本发明专利技术采用4个结构完全相同的旋转式纳米摩擦发电机实现，且使得4个旋转式纳米摩擦发电机产生的交流信号初始相位角依次为0

【技术实现步骤摘要】
基于纳米摩擦发电机的自供电行波电渗泵系统


[0001]本专利技术属于微流控技术和摩擦纳米发电领域。

技术介绍

[0002]作为微流控系统中的动力来源，微型泵负责提供流体驱动所需的能量。鉴于其重要性，自微流控系统这一概念被提出以来，微型泵根据系统整体需求经历了重大的发展变化，现已成为衡量整个微机电系统发展水平的重要标志之一。以高精度、简单化、低功耗、低成本和大输出范围等目标为目前的主要研究方向，微型泵根据其工作原理和结构可划分为机械式微型泵和非机械式微型泵。
[0003]其中，机械式微型泵利用物理驱动机构来执行泵送，常见的有压电式、静电式、气动式，热气动式和电磁效应式等形式。该类微型泵由于发展时间长，目前已经可以实现流体的精确驱动，但鉴于其结构复杂，尺寸相对较大，能量传送效率低，从长远来看很难满足微流控芯片微型化且易于集成的特点。相比之下，非机械式微型泵的结构中没有机械驱动部件，而是通过流体动力学效应、电渗作用或电润湿作用来实现流体驱动。电渗泵结构简单，易于集成，是目前的研究重点之一。然而驱动电渗泵的电源设备过于庞大笨重，不利于提高电渗泵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于纳米摩擦发电机的自供电行波电渗泵系统，其特征在于，包括4个同轴设置的旋转式纳米摩擦发电机(1)和微流控芯片(2)；微流控芯片(2)作为行波电渗泵；通过调整4个旋转式纳米摩擦发电机(1)的转子初始位置，使4个旋转式纳米摩擦发电机(1)产生4相相位差为90
°
的交流电信号给微流控芯片(2)进行供电；其中，第一至第四个旋转式纳米摩擦发电机(1)产生的交流电信号的初始相位角分别为0
°
、90
°
、180
°
和270
°
。2.根据权利要求1所述的基于纳米摩擦发电机的自供电行波电渗泵系统，其特征在于，每个旋转式纳米摩擦发电机(1)包括同轴、且摩擦连接的定子(1
‑
1)和转子(1
‑
2)；定子(1
‑
1)包括圆环形定子基板(1
‑1‑
1)、感应电极机构(1
‑1‑
2)和定子柔性摩擦层(1
‑1‑
3)，感应电极机构(1
‑1‑
2)夹固在定子基板(1
‑1‑
1)和定子柔性摩擦层(1
‑1‑
3)之间；转子(1
‑
2)包括沿径向方向上加工有多个U型槽的圆环形转子基板(1
‑2‑
1)和转子柔性摩擦层(1
‑2‑
2)；转子柔性摩擦层(1
‑2‑
2)设置在具有多个U型槽的圆环形转子基板(1
‑2‑
1)的一个端面上；定子(1
‑
1)上的定子柔性摩擦层(1
‑1‑
3)与转子(1
‑
2)上的转子柔性摩擦层(1
‑2‑
2)摩擦连接；感应电极机构(1
‑1‑
2)具有两个引出端，一个引出端作为旋转式纳米摩擦发电机(1)的正极引出端，另一个引出端作为旋转式纳米摩擦发电机(1)的负极引出端；4个旋转式纳米摩擦发电机(1)的负极引出端同时接入电源地；第一至第四个旋转式纳米摩擦发电机(1)的正极引出端分别输出初始相位角为0
°
、90
°
、180
°
和270
°
的交流电信号。3.根据权利要求2所述的基于纳米摩擦发电机的自供电行波电渗泵系统，其特征在于，定子柔性摩擦层(1
‑1‑
3)采用PTFE膜实现，转子柔性摩擦层(1
‑2‑
2)采用尼龙膜实现。4.根据权利要求2所述的基于纳米摩擦发电机的自供电行波电渗泵系统，其特征在于，具有多个U型槽的圆环形转子基板(1
‑2‑
1)的相邻两个U型槽之间的扇形片所对应的圆心角的范围为14
°
至22
°
。5.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶冶，周健，任玉坤，
申请(专利权)人：哈尔滨桃术生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：