[发明专利]一种基于表面声波的微流控液滴生成装置及方法

权利要求书

1.一种基于表面声波的微流控液滴生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将微流控液滴生成装置固定在显微镜的载物台上，通过物镜观察确保封闭式PDMS微流道系统中的直流道(7)边界处于显微镜视场内并且无倾斜；

2)将微流控液滴生成装置的分散相进口接头(4)、连续相进口接头(5)、连续相废液出口接头(10)、液滴输送出口接头(11)通过特氟龙导管分别与氮气压力注射泵上的分散相溶液储液瓶、连续相溶液储液瓶、废弃连续相溶液收集容器、分散相液滴收集容器相连接，分散相进口接头(4)的压力输入设置为36mbar,连续相进口接头(5)的压力输入设置为68mbar；

3)将信号发生器的输出信号的正负两极分别与微流控液滴生成装置的弧形叉指换能器(2)的两极相连接，调节信号发生器的输出信号为正弦连续输出，频率为39.96MHz，电压幅值为25-40Vpp；

4)开启注射泵，调节好分散相、连续相两相界面位置并稳定后，然后按下信号发生器“输出”按钮，进行微流控液滴生成；

所述的微流控液滴生成装置包括压电基底(1)，压电基底(1)上设有一组弧形叉指换能器(2)，压电基底(1)上部贴合有封闭式PDMS微流道系统，封闭式PDMS微流道系统由顶部PDMS(3)与PDMS封合薄膜(6)构成。

2.根据权利要求1所述的一种基于表面声波的微流控液滴生成方法，其特征在于：所述的顶部PDMS(3)包括直流道(7)和弧形流道(9)，直流道(7)中部通过流道连通口(8)和弧形流道(9)中部连通；直流道(7)的一端为连续相进口接头(5)，直流道(7)的另一端为连续相废液出口接头(10)，弧形流道(9)的一端为分散相进口接头(4)，弧形流道(9)的另一端为液滴输送出口接头(11)。

3.根据权利要求1所述的一种基于表面声波的微流控液滴生成方法，其特征在于：所述的弧形叉指换能器(2)包括若干对叉指，弧形角度呈60°。

4.根据权利要求1所述的一种基于表面声波的微流控液滴生成方法，其特征在于：所述的弧形叉指换能器(2)包括15对叉指，指条宽度为25微米，弧形角度为60°。

5.根据权利要求2所述的一种基于表面声波的微流控液滴生成方法，其特征在于：所述的流道的高度均为50微米，流道不同部位的宽度值不同，弧形流道(9)靠近弧形叉指换能器(2)，宽度100μm，为一条圆弧形流道；直流道(7)远离弧形叉指换能器(2)，宽度30μm，为一条直流道。

6.根据权利要求1所述的一种基于表面声波的微流控液滴生成方法，其特征在于：所述的压电基底(1)材料为双面抛光128°Y铌酸锂。

7.根据权利要求1所述的一种基于表面声波的微流控液滴生成方法，其特征在于：所述的弧形叉指换能器(2)的材质为50纳米底层铬和200纳米上层金的双层结构。

8.根据权利要求2所述的一种基于表面声波的微流控液滴生成方法，其特征在于：所述的封闭式PDMS微流道系统与弧形叉指换能器(2)之间的相对位置：水平方向上，弧形叉指换能器(2)对称中心线偏离流道连通口(8)中心线位置，垂直方向上，弧形叉指换能器(2)的汇聚中心距离弧形流道(9)的上边界10μm，在保证封闭式PDMS微流道系统无泄漏的情况下，靠近弧形叉指换能器(2)一侧的PDMS宽度以及PDMS边缘和弧形叉指换能器(2)的距离应该尽量缩小。