[发明专利]一种同轴包裹液滴的超声生成平台

说明书

本发明公开了一种同轴包裹液滴的超声生成平台，包括超声发生器、短波谐振器和同轴注液装置；所述短波谐振器由谐振腔壳体和谐振腔盖组成，所述谐振腔盖的一端设有声波入口，另一端设有固定装置；所述超声发生器上的振头置于所述声波入口内，所述谐振腔壳体与所述超声发生器的振头下表面形成的腔体为短波谐振腔；所述谐振腔壳体底端设有一个亚波长室；所述同轴注液装置上端的同轴注液器与所述固定装置通过螺纹连接，所述同轴注液装置下端的注液针头与所述亚波长室同轴且所述注液针头与所述谐振腔壳体的底面相垂直。本发明可以快速、均匀而又经济的生成多重液滴，并控制它的组合和操作，能够适用于不同物理性质的液滴，而且方便可靠，结构简单。

技术领域

本发明涉及多重液滴的制备技术，更具体的说是涉及一种同轴包裹液滴的超声生成平台。

背景技术

多重液滴的控制与生成在生物、药物输送、化学分离等领域具有广泛的应用前景，快速、均匀而又经济的制备不同物理性质的多重液滴已经成为了生物技术、医药行业等领域科技进步的关键所在。

目前，普通液滴的生成主要采用喷液技术和液体压电技术；多重液滴的生成主要应用乳化法、传质法和微流控芯片生成法。在宏观条件下，普通液滴需要带有一定量的电荷，而针对多重液滴的乳化法需要将不同液体混合后进行高速搅拌，得到的液体均匀性差，而传质法所利用的扩散原理也不能有效地解决这个问题；相较而言，微流控芯片生成法有较好的均匀性，但其在经济成本和时间成本方面却凸显了巨大的缺陷。

同样的，由于微尺度技术的发展与应用，多重液滴的物理性质受到越来越严格的约束，尤其是在对各学科领域所面临的高粘度流体和非牛顿流体的发展与应用方面，高粘度流体和非牛顿流体在此统称为复杂流体。以上常规的方法对于复杂流体效果并不好，它们在应用中对复杂流体的液滴形成、喷射和沉积的控制有限。

因此，设计一种可以实现不同物理性质的液滴同轴包裹装置是推进生物、医药、静电纺丝等领域科技进步的一个关键性技术，是本领域技术人员亟需解决的一个问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种同轴包裹液滴的超声生成平台，主要运用于打印、生物移液器的设计、纺丝技术和药物制备等领域。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种同轴包裹液滴的超声生成平台，包括超声发生器、短波谐振器和同轴注液装置；

所述短波谐振器由谐振腔壳体和谐振腔盖组成；所述谐振腔盖的一端设有声波入口，另一端设有固定装置；所述超声发生器上的振头置于所述声波入口内且该振头的下表面与所述谐振腔壳体的上表面平行，所述谐振腔壳体与所述超声发生器的振头下表面形成的腔体为短波谐振腔；

所述固定装置的上端设有内螺纹，所述谐振腔壳体底端设有一个开口，该开口形成亚波长室；所述同轴注液装置上端的同轴注液器与所述固定装置通过螺纹连接，所述同轴注液装置下端的注液针头与所述亚波长室同轴且所述注液针头与所述谐振腔壳体的底面相垂直。

通过采用上述技术方案，本发明可以有效的实现对不同种类液体、细胞液和液滴进行生成、组合和操作，具有结构简便、成本低廉的优点。

在上述技术方案的基础上，本发明还可做出如下进一步的改进：

优选的，所述注液针头伸入所述亚波长室的长度与所述短波谐振腔的高度比不超过0.35，可使多重液滴产生并掉落。

优选的，所述亚波长室的高度与所述短波谐振腔的高度比不超过0.71。

优选的，所述谐振腔壳体的内部为立方体结构，所述亚波长室为圆柱形结构。

优选的，所述亚波长室的直径与所述短波谐振腔的高度比不超过0.27。

经上述设计，可以减少声波由于不规则反射所造成的声波之间的互相干扰，保证该平台能够实现同轴液滴的生成与控制。