[发明专利]一种曲面顺形微流体器件制备方法

权利要求书

1.一种曲面顺形微流体器件制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备含微流通道的软质层，该软质层是采用室温下杨氏模量为0.1-10MPa的热固性材料；

(2)制备含硬质层的目标基底：

将硬质层表面进行电晕或氧离子体改性，然后对该改性后的硬质层进行硅烷偶联处理，接着对硅烷偶联处理后的硬质层再次进行表面电晕或氧离子体改性处理，然后在该硬质层表面旋涂PDMS缓冲层并使其固化，从而得到目标基底；

所述硬质层是采用室温下杨氏模量为0.1-10GPa的材料；

(3)将所述步骤(1)得到的所述软质层与所述步骤(2)得到的所述目标基底两者进行表面电晕或氧离子体改性处理，然后将两者接触并加热使所述PDMS缓冲层与所述软质层两者键合，获得平面式微流体器件；

(4)加热所述步骤(3)得到的所述平面式微流体器件，使所述平面式微流体器件加热至使其中的硬质层软化状态，然后通过热塑成型工艺使该微流体器件的平面式结构顺形成三维曲面结构，冷却后即得到三维曲面微流体器件；

其中，所述步骤(1)中，所述含微流通道的软质层为含微流通道的PDMS层或Ecoflex0030硅胶层；该软质层的厚度300-450um；所述微流通道的宽度30-400um，高度20-150um；

所述步骤(2)中，所述硬质层为硬质热塑性塑料，具体为PET层、PMMA层、或PC层；所述硬质层的厚度150-300um；

通过缓冲层过渡硬质热塑性塑料与软质层，能够防止在所述步骤(4)中硬质热塑性塑料堵塞软质层中的微流通道。

2.如权利要求1所述曲面顺形微流体器件制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，

当所述硬质层为PET层时，该加热是将所述平面式微流体器件在145～170℃加热20～40s；

当所述硬质层为PMMA层时，该加热是将所述平面式微流体器件在90～105℃加热20～40s。

3.如权利要求1所述曲面顺形微流体器件制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中，所述热塑成型工艺为冲压成型、或吸塑成型。

4.如权利要求1所述曲面顺形微流体器件制备方法，其特征在于，该曲面顺形微流体器件制备方法还包括步骤：

(5)向所述步骤(4)得到的所述三维曲面微流体器件其微流通道内注入微流液体；所述微流液体为室温离子液体、或氧化石墨烯乳液。

5.如权利要求1所述曲面顺形微流体器件制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，首次电晕处理或再次电晕处理的电晕处理时间均为30-100s；首次氧离子体处理或再次氧离子体处理的处理时间均为20-60s,功率为200w，氧气流量为50-100sccm，压力为10-20Pa；

所述硅烷偶联处理是在浓度5wt％的APTES溶液中进行80℃水浴加热20min；

固化后PDMS缓冲层的厚度为20-40um。

6.如权利要求1所述曲面顺形微流体器件制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，电晕处理的电晕处理时间为30-100s；氧离子体处理的处理时间为20-60s,功率为200w，氧气流量为50-100sccm，压力为10-20Pa；

所述加热键合是在70℃下加热10min，实现所述PDMS缓冲层与所述软质层两者不可逆键合。