[发明专利]一种利用微电磁棒操控液滴的方法

权利要求书

1.一种利用微电磁棒操控液滴的方法，其特征在于，所述方法基于磁力、表面张力和重力的竞争，以经过超疏水表面处理的微电磁棒和基片为平台，通过开关微电磁棒实现对含磁珠液滴在超疏水基片表面的吸、放操作，同时结合电磁棒的位移或者液滴座落平台的位移，完成对含磁珠液滴的输运、融合、混合操作以及完成含磁珠液滴中固相磁珠与液相的分离操控。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所用微电磁棒由磁芯微棒缠绕通电线圈制成；所述磁芯微棒的截面为圆形，所述磁芯微棒与含磁珠液滴接触的一端为锥形端，且所述锥形端预先经超疏水表面处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所用磁芯的材料为铁、锰-锌铁氧体或镍-锌铁氧体，所述磁芯微棒的直径范围为1～10mm。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁珠为顺磁性微球，直径范围为1～100μm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超疏水基片的表面包含凹形局域结构或者亲水局域结构。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含磁珠液滴的输运操作步骤如下：

将所述微电磁棒的尖端接触位于所述超疏水基片表面的含磁珠液滴；

开通所述微电磁棒的电源，使其尖端产生磁场，通过磁力作用吸住所述含磁珠液滴中的磁珠；

上移所述微电磁棒，使所述微电磁棒利用吸住的磁珠通过表面张力提起所述含磁珠液滴；

平移携带所述含磁珠液滴的微电磁棒至目标位置上方，下移所述微电磁棒，使所述含磁珠液滴接触目标位置基片表面；

关闭所述微电磁棒的电源，消除磁力作用，使所述含磁珠液滴与所述微电磁棒脱离，在重力作用下坐落于目标位置，完成液滴输运。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含磁珠液滴的融合操作步骤如下：

将所述微电磁棒的尖端接触位于所述超疏水基片表面的含磁珠液滴；

开通所述微电磁棒的电源，使其尖端产生磁场，通过磁力作用吸住所述含磁珠液滴中的磁珠；

上移所述微电磁棒，使所述微电磁棒利用吸住的磁珠通过表面张力提起所述含磁珠液滴；

平移携带所述含磁珠液滴的微电磁棒至目标液滴上方，下移微电磁棒，使所述含磁珠液滴与目标液滴接触，通过表面张力作用实现融合；

关闭所述微电磁棒的电源，消除磁力作用，使融合的液滴与微电磁棒脱离，完成液滴融合。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含磁珠液滴的混合操作步骤如下：

将微电磁棒尖端接触包含磁珠的融合液滴；

开通微电磁棒电源，使其尖端产生磁场，通过磁力作用吸住所述融合液滴中的磁珠；

使微电磁棒沿所述融合液滴表面往复运动或绕行，带动所述融合液滴中的磁珠相对于液滴水相运动，使融合液滴内产生混沌流，加速混合；

关闭微电磁棒电源，消除磁力作用，使融合液滴与微电磁棒脱离，完成融合液滴混合。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含磁珠液滴的固相磁珠与液相的分离操作步骤如下：

将微电磁棒尖端接触位于超疏水基片表面的含磁珠液滴；

开通微电磁棒电源，使其尖端产生磁场，通过磁力作用吸住含磁珠液滴中的磁珠；

上移微电磁棒，使微电磁棒利用吸住的磁珠通过表面张力提起含磁珠液滴；

平移携带含磁珠液滴的微电磁棒至超疏水基片亲水局域位置上方，下移微电磁棒，使含磁珠液滴接触超疏水基片表面亲水局域位置；

再次上移微电磁棒，使微电磁棒吸住的固相磁珠克服液体表面张力作用，从含磁珠液滴中分离出来，完成固相磁珠与液相的分离。