[发明专利]一种基于微滴预混和转印的气敏膜的并行合成装置及合成方法

权利要求书

1.一种基于微滴预混和转印的气敏膜并行合成装置，其特征在于，其包括限位载物台(7)、设置在限位载物台(7)一侧的控制模块(13)、紧靠控制模块(13)设置的三维滑台(16)以及与三维滑台相连的微滴预混模块和微滴转印模块；

所述控制模块(13)包括相对设置在该控制模块(13)两侧的通讯接口(12)和电源开关(15)，以及设置在所述控制模块(13)顶端的状态指示灯(14)；

所述微滴预混模块包括阵列原料腔(17)、阵列蠕动泵(11)、蠕动泵软管(4)和阵列微滴针头(5)；所述微滴转印模块包括气密自动微量进样器(9)；

所述三维滑台包括沿直角坐标系x、y和z 3个方向的导轨，其中x方向的导轨(19)和y方向的导轨(18)设置在限位载物台(7)上且呈“工”字形，“工”字形中间的竖梁为y方向，x方向的导轨(19)和y方向的导轨(18)的交汇处设置有z方向的导轨(1)，所述y方向导轨的一侧排布有阵列蠕动泵(11)，该阵列蠕动泵(11)对应设置有阵列原料腔(17)，所述阵列蠕动泵(11)的每个蠕动泵上设置有一根蠕动软管(4)，上述蠕动软管(4)的两端分别与对应的原料腔和微滴针头连接，用以输送原料；所述三维滑台(16)还包括分别设置在x、y、z方向的三个步进电机(2)以及设置在y方向导轨另一侧的导轨滑块(10)，所述导轨滑块(10)上固定有图像定位摄像头(3)、阵列微滴针头(5)和气密自动微量进样器(9)，所述导轨该侧的限位载物台(7)上并列设置有可拆卸的阵列预混腔(6)和预制定位膜的基片(8)，上述阵列蠕动泵(11)与阵列微滴针头(5)相结合可将原料定量微滴在阵列预混腔(6)的指定位置，然后由所述气密自动微量进样器(9)抽取指定阵列预混腔(6)内的悬浊液转印到预制定位膜的基片(8)的指定位置。

2.如权利要求1所述的基于微滴预混和转印的气敏膜并行合成装置，其特征在于，所述预制定位膜的基片(8)是通过丝网印刷在基片表面形成一系列不同形状的定位网孔的基片。

3.如权利要求1或2所述的基于微滴预混和转印的气敏膜并行合成装置，其特征在于，所述阵列微滴针头(5)的滴孔孔径范围为100-1000μm。

4.如权利要求3所述的基于微滴预混和转印的气敏膜并行合成装置，其特征在于，所述气密自动微量进样器(9)中包括通用控制器、气密微量进样器。

5.如权利要求4所述的基于微滴预混和转印的气敏膜并行合成装置，其特征在于，所述控制模块(13)内部还设置有信号调理控制电路、蠕动泵控制器、步进电机控制器和转印控制器，所述信号调理控制电路输入端通过通讯接口(12)与PC连通，所述信号调理控制电路输出端与蠕动泵控制器、步进电机控制器和转印控制器相连；所述阵列蠕动泵(11)、x、y、z方向的三个步进电机(2)和气密自动微量进样器(9)均与该控制模块(13)相连；所述图像定位摄像头(3)也与PC相连。

6.一种基于微滴预混和转印的气敏膜并行合成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(a)采用权利要求1至5中任一项所述的基于微滴预混和转印的气敏膜的并行合成装置，将该并行合成装置的通讯接口(12)与PC连接；

(b)先将预制定位膜的基片(8)和阵列预混腔(6)分别固定在载物台上对应位置；

(c)根据设定的原料组份，将不同种类不同含量的气敏原材料注入阵列原料腔(17)的指定原料瓶中；

(d)以三维滑台(16)的导轨为xyz方向建立直角坐标系，利用图像定位摄像头(3)获取阵列预混腔原点标识，并进行原点校正，然后按照设定的组份将不同的气敏原材料微滴注入到对应的阵列预混腔(6)的腔体中；

(e)待预混过程完成后，将装有混合液的阵列预混腔(6)的腔体取出后超声处理5min，由此制得不同组份气敏膜材料悬浊液；

(f)采用图像定位摄像头(3)获取预制定位膜基片(8)的原点标识，并进行校正，所述气密自动微量进样器(9)从阵列预混腔(6)的指定腔体内取出指定计量的气敏膜材料悬浊液，然后转印到预制定位膜的基片(8)的指定位置，完成微滴转印过程；

(g)待微滴转印过程完成后，将预制定位膜的基片(8)静置30min，然后取下，放入马弗炉中以3℃每分钟升温到300℃～700℃后保温2h，后随炉冷却，得到气敏膜。