[发明专利]一种声表面波实现数字微流体破裂的装置及方法

权利要求书

1.一种声表面波实现数字微流体破裂的装置，其特征在于包括压电基片和用于产生RF电信号的信号发生装置，所述的压电基片的上表面为工作表面，所述的压电基片的工作表面上设置有与所述的信号发生装置连接且用于激发声表面波的叉指换能器、用于放置待破裂的数字微流体的第一疏水层、用于衰减所述的叉指换能器激发的声表面波的强度的吸声涂层及用于接收破裂后的数字微流体的第二疏水层，所述的第一疏水层、所述的吸声涂层和所述的第二疏水层依次位于所述的叉指换能器激发的声表面波的声传输路径上，所述的信号发生装置加载到所述的叉指换能器上的RF电信号的功率瞬间降低大于或等于15 dBm时放置于所述的第一疏水层上的数字微流体发生破裂，破裂后的数字微流体飞逸出并落于所述的第二疏水层上。

2.根据权利要求1所述的一种声表面波实现数字微流体破裂的装置，其特征在于所述的信号发生装置由用于产生RF电信号的可调信号发生器及与所述的可调信号发生器连接的功率放大器组成，所述的功率放大器与所述的叉指换能器连接。

3.根据权利要求2所述的一种声表面波实现数字微流体破裂的装置，其特征在于放置于所述的第一疏水层上的数字微流体破裂前，所述的可调信号发生器通过所述的功率放大器后加载到所述的叉指换能器上的RF电信号的功率为12dBm～18 dBm，在持续0.5s～2s后使所述的可调信号发生器通过所述的功率放大器后加载到所述的叉指换能器上的RF电信号的功率瞬间降至-3dBm～3dBm，放置于所述的第一疏水层上的数字微流体破裂飞逸出。

4.根据权利要求3所述的一种声表面波实现数字微流体破裂的装置，其特征在于所述的压电基片的下表面上连接有PCB板，所述的PCB板上设置有多个引线脚，所述的叉指换能器包括两个汇流条，所述的汇流条通过导线与所述的引线脚相连接，所述的引线脚通过导线与所述的功率放大器相连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种声表面波实现数字微流体破裂的装置，其特征在于所述的压电基片的工作表面上还设置有用于减少加载于所述的叉指换能器上的RF电信号的功率的反射栅。

6.根据权利要求5所述的一种声表面波实现数字微流体破裂的装置，其特征在于所述的吸声涂层的厚度为100μm～1mm。

7.根据权利要求6所述的一种声表面波实现数字微流体破裂的装置，其特征在于所述的吸声涂层的宽度与所述的叉指换能器的孔径一致。

8.根据权利要求7所述的一种声表面波实现数字微流体破裂的装置，其特征在于所述的吸声涂层为聚酰亚胺吸声橡胶层或PDMS涂覆层。

9.根据权利要求8所述的一种声表面波实现数字微流体破裂的装置，其特征在于所述的第二疏水层上设置有用于阻挡破裂出的数字微流体飞逸出后落于所述的压电基片上的挡板，所述的挡板朝向所述的叉指换能器的一侧面上设置有疏水薄层，所述的挡板的高度为大于或等于3cm；所述的挡板通过由PDMS材料制成的固定块固定于所述的第二疏水层上。

10.一种声表面波实现数字微流体破裂的方法，其特征在于包括以下步骤：

①连接信号发生装置的可调信号发生器与功率放大器，连接功率放大器与叉指换能器；

②将待破裂的数字微流体放置于第一疏水层上，并使待破裂的数字微流体位于叉指换能器激发的声表面波的声传输路径上；

③启动信号发生装置的可调信号发生器和功率放大器，可调信号发生器输出RF电信号，并传输RF电信号给功率放大器，同时控制功率放大器输出的放大的RF电信号的功率为12dBm～18 dBm；

④信号发生装置的功率放大器输出的放大的RF电信号传输给叉指换能器，叉指换能器接入RF电信号后激发声表面波，叉指换能器激发的声表面波作用于放置于第一疏水层上的待破裂的数字微流体上，此时待破裂的数字微流体内产生声流形成声流力，使得待破裂的数字微流体存在斜向上运动的趋势；

⑤在待破裂的数字微流体保持斜向上运动的趋势0.5s～2s后，调节信号发生装置的可调信号发生器输出的RF电信号，使功率放大器输出的放大的RF电信号的功率瞬间降至-3dBm～3dBm，此时待破裂的数字微流体因惯性克服其表面张力作用而破裂，破裂后的数字微流体飞逸出并落于第二疏水层上；

⑥关闭信号发生装置的可调信号发生器和功率放大器。