[发明专利]提供流体动力阻挡件的系统、装置及方法

说明书

一种流体动力阻挡装置，包括：设置在表面上的多个出口；分散在多个出口之间且设置在表面上的多个入口；以及与多个出口和多个入口流体连通的至少一个泵，该至少一个泵构造成同时将工作流体泵送出多个出口以及将工作流体通过多个入口拉回，以在表面上产生流体动力阻挡件。

优先权声明

本申请要求根据35U.S.C.§119(e)的、于2018年2月27日提交的题为“CreatingNon-Biofoubng Surfaces Through Hydrodynamics”的美国临时专利申请No.62/635,616的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文，如同在下文中完整阐述。

技术领域

本公开涉及阻挡件，并且更具体地涉及用于提供流体动力的、颗粒的和气泡表面的阻挡件的系统、装置及方法，以及使用这些控制流体动力的、颗粒的和气泡表面的阻挡件的系统、装置及方法。

背景技术

表面属性可以极大地影响物品的使用和耐久性。在相关技术中，被动表面处理和层用于提供疏水层、限制生物结垢和/或保护材料的内部结构。例如，防污涂料(例如，杀生剂涂料)用于防止附着至船舶的船体。然而，此类被动涂层可能会浸出到周围环境中，这可能会产生例如有毒死区。替代性被动涂层(例如，微米结构/纳米结构和/或由纳米纹理化基底锁定的润滑液体可以抵抗生物结垢。然而，这些被动涂层既不能完全阻止生物结垢发生，也不能使生物结垢逆转。同时，相关技术的主动宏观方法(譬如UV暴露和机械刮擦)是需要大量动力和/或手工劳动的反应性防污解决方案。因此，相关领域的主动防污技术对于大的和/或非平面的表面是不实用的。

因此，需要改进的处理表面的选择，该选择是可适应的、能够使生物结垢逆转或以其他方式清洁表面，并且防止环境污染。本公开的各方面都与这些及其他特征有关。

发明内容

简要地描述，并根据一个实施方式，本公开的各方面总体上涉及一种系统，该系统包括：设置在表面上的多个出口；分散在多个出口之间且设置在表面上的多个入口；以及与多个出口和多个入口流体连通的至少一个泵，改至少一个泵构造成同时将工作流体泵送出多个出口以及将工作流体通过多个入口拉回，以在表面上产生流体动力阻挡件。

该装置还可以包括构造成存储工作流体的至少一部分的至少一个贮存器。

该装置还可以包括构造成控制泵以多个操作模式操作的控制器。

多个操作模式包括以下模式中的至少一个模式：防污模式，造成维持通过多个出口的工作流体的流量与通过多个入口的工作流体的流量基本相等；注入模式，构造成将通过多个出口的工作流体的流量维持为大于通过多个入口的工作流体的流量，使得工作流体的一部分被释放到周围环境中；采样模式，构造成将通过多个出口的工作流体的流量维持为小于通过多个入口的工作流体的流量，使得环境流体的一部分被从周围环境抽取到多个入口中；以及切换模式，构造成随时间对通过多个出口的工作流体的流量和通过多个入口的工作流体的流量中的至少一个流量进行修改。

切换模式可以构造成在注入模式与采样模式之间切换。

工作流体可以包括可喷射流体、疏水性流体、微珠、金属屑、磁性材料、无菌溶液、溶剂和清洁溶液中的至少一者。

多个出口可以包括设置在表面上的出口孔阵列，并且多个入口可以包括设置在表面上并偏离出口孔阵列的入口孔阵列。

多个出口可以包括设置在表面上的多个大致矩形的出口沟槽，并且多个入口可以包括设置在表面上的多个大致矩形的入口沟槽，入口沟槽和出口沟槽以交替样式设置。

多个出口可以包括设置在表面上的多个大致梯形的出口沟槽，并且多个入口可以包括设置在表面上的多个大致梯形的入口沟槽，入口沟槽和出口沟槽以交替样式设置。

该装置还可以包括设置在表面上的多个微针，其中，多个出口和多个入口形成在多个微针中。