[发明专利]多孔薄膜、多孔薄膜的制作方法及电渗微泵装置

说明书

本发明属于微流控技术领域，具体涉及一种多孔薄膜、多孔薄膜的制作方法及电渗微泵装置。本发明所述的多孔薄膜包括支撑体和多个管道，所述多个管道设于所述支撑体的内部，所述多个管道设有贯穿所述支撑体的通孔，其中，所述支撑体由有机材料制成，所述多个管道由无机材料制成。根据本发明所述的多孔薄膜，在支撑体的内部设置多个管道，通过采用由无机材料制成的管道，使多孔薄膜具有较高的电渗流速度，同时采用由有机材料制成的支撑体，使多孔薄膜具有较高的柔性，防止多孔薄膜发生碎裂。

技术领域

本发明属于微流控技术领域，具体涉及一种多孔薄膜、多孔薄膜的制作方法及电渗微泵装置。

背景技术

本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。

电渗微泵是利用微尺度通道内流体在外加电场作用下的电渗现象，以实现微驱动。随着固态纳米多孔薄膜制备技术的不断发展，研究者利用多孔膜(径迹蚀刻聚合物薄膜、碳纳米管薄膜、阳极氧化铝薄膜、多孔硅膜)的一系列优点，如孔隙率高、孔道曲率低、孔道短(膜极薄)，可以较容易地获得低电压驱动的电渗微泵。目前，所公开的基于多孔膜结构的电渗微泵所用到的多孔膜基本上为单一的材料。

虽然，现有的多孔薄膜材料表现出较好的电渗流性能且可实现低电压驱动，但目前所公开的基于多孔膜结构的电渗微泵所用到的多孔膜基本上为单一的材料制成，仍存在很多不足之处。例如，阳极氧化铝薄膜和多孔硅膜很脆、易碎，缺少柔性；碳纳米管薄膜制备工艺十分复杂，难以大批量制备和规模产业化；径迹刻蚀聚合物薄膜虽然容易商品化，但是并不是所有聚合物材料均具有明显的高zeta电势(表征材料具有电渗流性质的重要指标)和稳定的电渗驱动性能。

发明内容

本发明的目的是至少解决由单一材料制成的多孔薄膜不能同时兼备有机材料的柔性和无机材料稳定的电渗流性能的问题。

本发明的一方面提出了一种多孔薄膜，所述多孔薄膜包括：

支撑体；

多个管道，所述多个管道设于所述支撑体的内部，所述多个管道设有贯穿所述支撑体的通孔，其中，所述支撑体由有机材料制成，所述多个管道由无机材料制成。

根据本发明的多孔薄膜，在支撑体的内部设置多个管道，通过采用由无机材料制成的管道，使多孔薄膜具有较高的电渗流速度，同时采用由有机材料制成的支撑体，使多孔薄膜具有较高的柔性，防止多孔薄膜发生碎裂。

另外，根据本发明的多孔薄膜，还可具有如下附加的技术特征：

所述支撑体为固态的聚甲基丙烯酸甲酯。

在本发明的一些实施方式中，所述多个管道为玻璃纤维管或陶瓷管。

在本发明的一些实施方式中，所述多个管道均垂直设于所述支撑体的两侧面。

本发明还提出了一种多孔薄膜的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：

将多个管道置于管体的内部；

将液态或熔融态的支撑体注入所述管体的内部，使液态或熔融态的所述支撑体包裹所述多个管道；

使液态或熔融态的所述支撑体形成固态的所述支撑体；

将含有所述多个管道的固态的所述支撑体分割成片状，从而得到所述多孔薄膜。

在本发明的一些实施方式中，将含有所述支撑体的挥发性有机物溶液注入所述管体的内部，使所述挥发性有机物挥发后，得到固态的所述支撑体；

或者将含有所述支撑体的熔融态液体注入所述管体的内部，使所述熔融态液体冷却后，得到固态的所述支撑体。