一种基于多阶兰姆波产生多样化粒子图案的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:42382942 阅读:28 留言:0更新日期:2024-08-16 16:11
本发明专利技术公开了一种基于多阶兰姆波产生多样化粒子图案的装置及方法,包括产生射频信号的射频信号源;与所述射频信号源输出端相连的兰姆波器件,接收所述射频信号并产生对应模态的声波;承载粒子溶液的玻璃件;将兰姆波器件与玻璃件实现耦合的耦合介质;使用时,将粒子溶液置于所述玻璃件上。本发明专利技术相比于传统声流控方法,具有粒子图案多样化的优点;另外,由于在玻璃片上操控粒子,避免了粒子溶液对声波器件的二次污染,实现了声波器件的可重复性使用,在声流控操控细胞、微粒等领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于多阶兰姆波产生多样化粒子图案的装置及方法,属于声波技术应用领域。


技术介绍

1、声表面波是一种沿着固体表面传播的弹性波,最早由英国科学家瑞利在研究地震波的过程中发现,所以这种波又称为瑞利波。1965年美国科学家怀特和沃特尔默通过给压电衬底上的叉指电极施加射频信号激励出了声波,奠定了声表面波器件应用的基础。随着科学的进步,各种形式的声波相继被发现,包括:西沙瓦波、水平剪切波、兰姆波和乐甫波。根据声波种类的不同,它们分别被用于不同的场合,如乐甫波和水平剪切波由于在液体中衰减较小,一般被用作液相传感,瑞利波和兰姆波在液体中会将声波能量耗散到液体中产生声流力,进而在液滴内部产生流动,可以用作微流体致动器。

2、声表面波除了用作传感器和微流体致动器外,还可对流体中的粒子/细胞进行操控,进而产生各种形式的粒子/细胞图案。在声场的作用下,液体中的粒子主要受到四个力:重力、浮力、粘性阻力和声辐射力。在竖直方向上,由于粒子的密度和水的密度相近,因而重力和浮力相当,可以保持粒子处于悬浮状态;在水平方向上,颗粒受到粘性阻力和声辐射力的作用,由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多阶兰姆波产生多样化粒子图案的装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于多阶兰姆波产生多样化粒子图案的装置,其特征在于,所述兰姆波器件为压电薄膜型声波器件,所述压电薄膜声波器件包括:支承基底,设于支撑基底上的压电薄膜和叉指电极。

3.根据权利要求2所述的基于多阶兰姆波产生多样化粒子图案的装置,其特征在于,所述压电薄膜型声波器件的波长为800~1200μm,支撑基底为铝板,厚度为100~300μm;压电薄膜为氧化锌或氮化铝,厚度为5~8μm;所述叉指电极的材料的铝或金,厚度为50~200nm。

4.根据权利要求2所述的基于多阶兰姆...

【技术特征摘要】

1.一种基于多阶兰姆波产生多样化粒子图案的装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于多阶兰姆波产生多样化粒子图案的装置,其特征在于,所述兰姆波器件为压电薄膜型声波器件,所述压电薄膜声波器件包括:支承基底,设于支撑基底上的压电薄膜和叉指电极。

3.根据权利要求2所述的基于多阶兰姆波产生多样化粒子图案的装置,其特征在于,所述压电薄膜型声波器件的波长为800~1200μm,支撑基底为铝板,厚度为100~300μm;压电薄膜为氧化锌或氮化铝,厚度为5~8μm;所述叉指电极的材料的铝或金,厚度为50~200nm。

4.根据权利要求2所述的基于多阶兰姆波产生多样化粒子图案的装置,其特征在于,所述压电薄膜型声波器件的波长为支承基底和压电薄膜厚度之和的3~6倍,所述兰姆波器件能够激励出的声波模态阶数为1~4。

5.根据权利要求1所述的基于多阶兰姆波产生多样化粒子图案的装置,其特征在于,所述玻璃件通过夹持装置与所述兰姆波器件相对固定;所述玻璃件为单个玻璃片,或者所述玻璃件为由两个平行的玻璃片组成的双玻璃组件;使用时:对于...

【专利技术属性】
技术研发人员:王勇王鹏飞马永康冷龙龙
申请(专利权)人:浙大城市学院
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1