[发明专利]使用电润湿元件清洁表面的装置及其控制方法

说明书

一种用于清洁物体表面的装置，包括：衬底，其被设置在物体表面上；多个电极，其被设置在衬底上；电介质层，其被设置在衬底上以覆盖电极；以及控制装置，该控制装置向电极供应交流(AC)电力包括在第一时间段期间向电极供应具有预定第一频率和预定第一电压的第一AC电力，以通过在电极处生成的静电力的周期性变化来使物体的表面上的液滴振动，第一频率被设置为液滴的谐振频率。

技术领域

本发明涉及一种电润湿元件，并且更具体地，涉及一种经配置以使用电润湿元件清洁物体的表面的装置。

背景技术

通常，当对放置在固体上的液体上，特别是液滴形式的液体施加电场时，流体的相对于固体的接触角和表面张力改变。这种行为被定义为电润湿效果或现象。可以根据电润湿效果使用接触角和接触面积的变化来移动液滴，并且可以通过控制所施加的电场的方向来控制液滴的移动的方向。因此，已经开发配置为生成电润湿效果的电润湿元件，并且其被采用在各种领域中。

更具体地，为了实验和分析的目的，已经将电润湿元件应用于生物技术以移动、组合和划分包括血液的各种液体生物材料。电润湿元件也被应用在开发新型显示器中。这种电润湿元件具有以相对简单的结构操作细液滴的能力，并且因此可以应用于除了上述领域之外的各种领域。

发明内容

技术问题

本公开的目的是为了解决上述和其他问题。

更具体地，本公开的目的是为了提供一种被配置为使用电润湿效果清洁物体表面的装置。

本发明的其他优点、目的和特征将部分地在下面的描述中阐述，并且对于本领域的普通技术人员来说在研究下文后将部分地变得显而易见，或者可以从本公开的实践中获知。本发明的目的和其他优点可以通过书面说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构来实现和获得。

技术解决方案

关于此目的，本公开可以提供一种用于清洁物体表面的装置，包括：衬底，该衬底被设置在预定物体的表面上；多个电极，所述多个电极被设置在衬底上；电介质层，该电介质层被设置在衬底上以覆盖电极；以及控制装置，该控制装置被配置为向电极供应交流(AC)电力，向电极供应交流(AC)电力包括在第一时间段期间向电极供应具有预定第一频率和预定第一电压的第一AC电力，以通过在电极处生成的静电力的周期性变化来使物体的表面上的液滴振动，其中第一频率被设置为液滴的谐振频率。

控制装置可以被配置为在将第一AC电力供应到电极之前在向电极提供初步AC电力时检测液滴的谐振频率。更具体地，在检测谐振频率时，控制装置可以被配置为顺序地扫描所提供的初步AC电力的频率的预定范围，在扫描期间感测液滴的谐振，并且将其处发生谐振的频率设置为第一频率。

更具体地，控制装置可以被配置为在扫描频率的预定范围时，逐渐增加从预定频率开始的初步AC电力的频率直到液滴的谐振发生。例如，控制装置可以被配置为扫描10Hz和150Hz之间的频率。

此外，为了感测液滴的谐振，控制装置可以被配置为使用传感器获取液滴的图像，并分析所获取的图像，以检测液滴的振动的突然增强。当在多个频率处感测到液滴的谐振时，控制装置可以被配置为将频率的最高频率设置为AC电力的第一频率。例如，第一频率可以是30Hz或100Hz，并且第一电压可以在50V和150V之间的范围中。

控制装置可以被配置为在第一时间段期间提供第一AC电力之后的第二时间段期间将具有比第一电压大的第二电压的第二AC电力提供到电极。例如，第二电压可以在150V和200V之间的范围中。

更具体地，控制器可以被配置为将具有第一频率的第一AC电力的第一电压增加到第二电压以供应第二AC电力。另外，在提供第二AC电力时，控制装置还可以被配置为将第二电压减小到比第二电压小的第三电压，并且重复将第三电压增加到第二电压并且将第二电压减小到第三电压。另外，可以以8:2的比率来设置第一时间段和第二时间段。