[实用新型]一种聚合物微阀结构

说明书

本实用新型公开了一种聚合物微阀结构。所述聚合物微阀结构包括阀芯，由芯片盖板和芯片底板形成的阀体，所述芯片盖板和芯片底板之间形成微流管道，所述阀芯封堵在所述微流管道中；所述芯片盖板和/或芯片底板由透光材料制成，所述阀芯为聚合物制成，且阀芯的熔点均低于盖板和底板的熔点。本实用新型的微阀结构采用聚合物作为阀芯，可选材料丰富，且方便利用激光来启动阀门打开，可大幅度降低生产成本。

技术领域

本实用新型涉及一种聚合物微阀结构，属于常闭式微米级阀门结构领域。

背景技术

微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。

微阀是微流控系统的关键执行部件，作用是实现流体通道的开、关及流体流向的切换。激光微阀是一种新型的微阀种类，其利用激光作为致动力源，来控制微阀的开闭，由于其将阀体和致动力源分离开来，大幅度降低了微流控系统的制作成本，具有广泛的商业应用前景。

因激光微阀是一种全新的微阀种类，目前对其阀体材质的选择也没有太多研究。目前现有的微阀较多的采用具有较高弹性的聚硅氧烷来作为阀体材质，但因成本高、加工困难，一直难以推广。

中国实用新型专利公开号CN1512095C公开了一种用于启、闭微/纳米流体通道的冰阀，但这种冰阀不适用于试剂存储，且保持常闭需要维持低温。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种聚合物微阀结构，该微阀结构采用聚合物作为阀芯，可选材料丰富，且方便利用激光来启动阀门打开，可大幅度降低生产成本。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种聚合物微阀结构，包括阀芯，由芯片盖板和芯片底板形成的阀体，所述芯片盖板和芯片底板之间形成微流管道，其结构特点是，所述阀芯封堵在所述微流管道中；所述芯片盖板和/或芯片底板由透光材料制成，所述阀芯为聚合物制成，且阀芯的熔点均低于盖板和底板的熔点。

由此，本实用新型的芯片盖板和芯片底板兼作阀体，常规状态下阀芯不熔化或气化，微阀常闭，需要打开时，通过加热装置（优选为激光加热）使阀芯熔化或气化，从而保证微流管道畅通。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

优选地，所述阀芯的熔点为40℃-170℃；所述阀芯的气化温度是80℃-300℃。

为了方便实现精确化定量控制，优选所述阀芯的直径为0.3mm-1mm；所述微流管道的内径为0.3mm-1mm。

优选地，所述阀芯的上游侧和/或下游侧设有溢流池。溢流池的设计可以保证阀芯熔化后的液体流入溢流池内，避免了影响微流管道的流量，从而保证微流管道畅通。

为了提高吸光效率，所述阀芯外表面设有深色涂层。这样可以缩短熔化或气化阀芯的时间。

为了解决微阀和芯片集成的问题，所述阀芯、芯片盖板和芯片底板为一体化结构。这样可以降低了工艺难度和加工成本，且具有更好的密封性。

为了方便开启微阀，所述盖板和/或底板的外侧设置有激光光源，该激光光源用于融化或气化所述阀芯而使所述微阀打开。由此，本实用新型将微阀的阀体阀芯部分和致动力源分离开来，简化了微阀整体的制作工艺，使微流控系统上更容易集成微阀，大幅度降低了微流控系统的生成成本。

本实用新型所述的激光是一种人造光，能实现定向发光，且光源稳定，波长单一，能量极大。

优选地，所述盖板的上方设有所述激光光源，且所述激光光源发出的激光垂直于所述盖板的上表面。