一种基于微通道的微流控混合芯片制造技术

一种基于微通道的微流控混合芯片，涉及微流控芯片技术领域，芯片包括第一物料入口、第二物料入口、第三物料入口、一次分离结构、混合结构、二次分离结构、第一线性通道、第二线性通道以及物料出口；第一物料入口通过一个第一线性通道与一次分离结构连通，第二物料入口、第三物料入口分别通过一个第二线性通道与第一线性通道连通，二次分离结构通过一个第一线性通道与物料出口连通；一次分离结构形成有第一液体路径，第一液体路径的首尾均设为汇集口；二次分离结构形成有第二液体路径；混合结构形成有两条第三液体路径，本实用新型专利技术基于流体聚焦型的微通道，通过不断强化的分离重组式结构，缩短了流体通路时间，增强液体的混合效率。增强液体的混合效率。增强液体的混合效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微通道的微流控混合芯片


[0001]本技术涉及微流控芯片
，具体涉及到一种基于微通道的微流控混合芯片。

技术介绍

[0002]微流控芯片可以高度重复和高通量的方式制备纳米颗粒，也可以操控微米尺度通道中的流体，通过高度重复和高通量的方式制备纳米颗粒，因此被广泛应用于纳米

[0003]微流控技术在合成纳米粒子方面，存在诸多的挑战需要解决，如通道堵塞、混合时间长、效率不高等。微流控中的液体流动属于层流，主要依据分子扩散来进行液体的混合。因此微流控的通道，在设计时，需要加入一些增强混合的结构。流体聚焦型往往需较长的混合时间，而障碍型通道则容易将纳米粒堵塞在障碍处。
[0004]因此，针对目前微流控合成纳米粒子方面的技术缺陷，本技术提供一种基于微通道的微流控混合芯片。

技术实现思路

[0005]针对现有技术所存在的不足，本技术目的在于提出一种基于微通道的微流控混合芯片，具体方案如下：
[0006]一种基于微通道的微流控混合芯片，所述芯片包括第一物料入口、第二物料入口、第三物料入口、一次分离结构、混合结构、二次分离结构、第一线性通道、第二线性通道以及物料出口；
[0007]所述第一物料入口通过一个所述第一线性通道与所述一次分离结构连通，所述第二物料入口、第三物料入口分别通过一个所述第二线性通道与所述第一线性通道连通，所述一次分离结构、混合结构、二次分离结构依次连通设置，所述二次分离结构通过一个所述第一线性通道与所述物料出口连通；
[0008]所述一次分离结构形成有汇集、分离交错进行的第一液体路径，所述第一液体路径的首尾均设为汇集口；所述二次分离结构形成有先汇集、后分离、再分离的第二液体路径；所述混合结构形成有两条分离、汇集交错进行的第三液体路径，所述第三液体路径的首尾均为分离口，且所述第三液体路径的分离次数大于所述第一液体路径的分离次数。
[0009]进一步的，所述混合结构包括至少两个以上的弧形通道组以及至少两个以上的汇集口，每条所述第三液体路径中，所述弧形通道组、汇集口依次交错连通，所述弧形通道组包括两条端部分别与所述汇集口连通的弧形通道。
[0010]进一步的，所述一次分离结构包括两个汇集口以及一个弧形通道组，所述弧形通道组两端分别连通一个所述汇集口。
[0011]进一步的，所述二次分离结构包括一个汇集口、一个弧形通道组以及一个圆形分离通道，所述汇集口、弧形通道组以及圆形分离通道依次连通设置。
[0012]进一步的，所述一次分离结构中，两个所述汇集口的大小不同，较大的所述汇集口与所述第一线性通道连通，较小的所述汇集口与所述弧形通道组连通。
[0013]进一步的，所述弧形通道组中，两个所述弧形通道对称设置，且所述弧形通道的凹陷处朝内设置。
[0014]进一步的，所述芯片内部所有的边缘均采用圆角过渡结构。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0016]三种物料分别从第一物料入口、第二物料入口以及第三物料入口进入，三种物料在第一线性通道、第二线性通道的连接处汇合，形成聚焦型流体，对其中一个第二线性通道中的液体进行挤压，加速三个通道中液体的混合；
[0017]液体混合之后，继续向前流动，进入一次分离结构，在第一液体路径中，首先在汇集口形成发散混合，然后被分离，后又在汇集口进行混合重组；
[0018]接着液体进入混合结构，先被分离进入两个不同的第三液体路径中，在第三液体路径中完成多次交替进行的分离、混合重组以及分离，液体离开第三液体路径后处于分离状态；
[0019]然后分离的液体进入二次分离结构，在第二液体路径中，先进行混合重组，后被分离，随即又进行一次分离；
[0020]最后，分离的液体在第一线性通道重组，经过多次混合的物料从物料出口排出，物料出口处可以连接管道进行产品收集；
[0021]综述，本技术基于流体聚焦型的微通道，通过不断强化的分离重组式结构，来促进次级流动、回流、对流等的流动，缩短了流体通路时间，提高分子扩散的水平，增强液体的混合效率。
附图说明
[0022]图1为本技术的实施例的整体示意图。
[0023]附图标记：1、第一物料入口；2、第二物料入口；3、第三物料入口；4、一次分离结构；5、混合结构；6、二次分离结构；7、第一线性通道；8、第二线性通道；9、物料出口；10、汇集口；11、弧形通道组；12、圆形分离通道。
具体实施方式
[0024]下面结合实施例及附图对本技术作进一步的详细说明，但本技术的实施方式不仅限于此。
[0025]如图1所示，一种基于微通道的微流控混合芯片，用于提供微通道，液体在微通道内呈现层流状态，通过层流之间的扩散，能够实现液体的混合。具体来说，芯片包括第一物料入口1、第二物料入口2、第三物料入口3、一次分离结构4、混合结构5、二次分离结构6、第一线性通道7、第二线性通道8以及物料出口9，通过引入一次分离结构4、混合结构5、二次分离结构6所组成的不断强化的分离重组结构，促进次级流动、回流、对流等的流动，在其他几个结构的配合下，提高分子扩散的水平，增强液体的混合效率。
[0026]芯片中各个结构之间的连接关系具体为：第一物料入口1通过一个第一线性通道7与一次分离结构4连通，第二物料入口2、第三物料入口3分别通过一个第二线性通道8与第
一线性通道7连通，一次分离结构4、混合结构5、二次分离结构6依次连通设置，二次分离结构6通过一个线性通道与物料出口9连通。三种物料分别从第一物料入口1、第二物料入口2以及第三物料入口3进入，液体依次经过一次分离结构4、混合结构5、二次分离结构6，使得液体经历了多次分离重组，即分流和汇集，最终从物料出口9流出。
[0027]其中，第一线性通道7的长度大于第二线性通道8，在物料进入的地方，第一线性通道7和两个第二线性通道8整体呈十字形，第二物料入口2、第三物料入口3进入的液体可以相同，也可以不同。三种物料分别从第一物料入口1、第二物料入口2以及第三物料入口3进入，三种物料在第一线性通道7、第二线性通道8的连接处汇合，形成聚焦型流体，对其中一个第二线性通道8中的液体进行挤压，加速三个通道中液体的混合。
[0028]液体混合之后，继续向前流动，进入一次分离结构4。一次分离结构4形成有汇集、分离交错进行的第一液体路径，第一液体路径的首尾均设为汇集口10，在第一液体路径中，首先在汇集口10形成发散混合，然后被分离，后又在汇集口10进行混合重组。一次分离结构4在构造上具体包括两个汇集口10以及一个弧形通道组11，弧形通道组11两端分别连通一个汇集口10，弧形通道组11包括两条端部分别与汇集口10连通的弧形通道，其中，两个弧形通道对称设置，且弧形通道的凹陷处朝内设置，即弧形通道组11整体呈椭圆状。
[0029]在一次分离结构4具体的流通过程为，第一线性通道7的液体首先在汇集口10形成发散混合，然本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微通道的微流控混合芯片，其特征在于，所述芯片包括第一物料入口(1)、第二物料入口(2)、第三物料入口(3)、一次分离结构(4)、混合结构(5)、二次分离结构(6)、第一线性通道(7)、第二线性通道(8)以及物料出口(9)；所述第一物料入口(1)通过一个所述第一线性通道(7)与所述一次分离结构(4)连通，所述第二物料入口(2)、第三物料入口(3)分别通过一个所述第二线性通道(8)与所述第一线性通道(7)连通，所述一次分离结构(4)、混合结构(5)、二次分离结构(6)依次连通设置，所述二次分离结构(6)通过一个所述第一线性通道(7)与所述物料出口(9)连通；所述一次分离结构(4)形成有汇集、分离交错进行的第一液体路径，所述第一液体路径的首尾均设为汇集口(10)；所述二次分离结构(6)形成有先汇集、后分离、再分离的第二液体路径；所述混合结构(5)形成有两条分离、汇集交错进行的第三液体路径，所述第三液体路径的首尾均为分离口，且所述第三液体路径的分离次数大于所述第一液体路径的分离次数。2.根据权利要求1所述的基于微通道的微流控混合芯片，其特征在于，所述混合结构(5)包括至少两个以上的弧形通道组(11)以及至少两个以上的汇集口(10)，每条所述第三液体路径中，所述弧形通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金凤，刘璐，唐雪明，王赛赛，
申请(专利权)人：硅羿科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：