[发明专利]一种基于电场诱导的液滴微混合蒸发调控装置

说明书

本发明公开了一种基于电场诱导的液滴微混合蒸发调控装置，包括基座内装有恒温加热系统，恒温加热系统包括恒温加热装置，且该恒温加热装置接地；电场调控装置包括基座内的上极板，上极板固定在电动导轨上，上极板连接负高压静电发生器，进而在上极板与恒温加热装置之间形成可控的电场；液滴生成器包括多液滴混合式的针头，且针头从液滴微混合蒸发腔的顶端伸入，针头的顶端通过管道连接注射泵；本发明所设计的调控装置可以实现多组分液滴在无接触方式下的微混合蒸发过程及蒸发时间调控。

技术领域

本发明涉及多组分液体微混合和液滴蒸发技术领域，具体涉及一种基于电场诱导的液滴微混合蒸发调控装置。

背景技术

液滴的蒸发现象广泛存在于自然界和人类生活的各个方面。比较常见的如DNA芯片制造、喷墨打印、微流控、微电子冷却等技术领域得到了广泛的应用。然而，目前所用液体基液的混合主要依赖于实验人员的手动操作，这种形式既费时又费力，且实验人员的手动操作混合还会引入很大的不确定性。因此，如何采用简便的方式实现液体间的快速、自动、精确地混合具有非常重要的实践应用价值。与此同时，针对电场诱导液滴微混合后电场中液滴的蒸发特征的研究有着非常重要的意义。

现有的液滴蒸发装置中，都是采用实验之前已经配置好样本基液，实验过程大都通过控制壁面温度，壁面亲疏水性和液滴属性等相关因素去研究固着液滴的蒸发过程，且装置的自动化程度较低。当液滴滴落到衬底上后，液滴的蒸发过程将不在受外界因素干扰，直至完全蒸干。然而如果想通过无接触方法来人为控制液滴的蒸发过程及蒸发时间，将无法通过现有装置完成。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提出了一种基于电场诱导的液滴微混合蒸发调控装置，用于实现多组分液滴在无接触方式下的微混合蒸发过程及蒸发时间调控。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于电场诱导的液滴微混合蒸发调控装置，包括电场调控装置、液滴生成器、恒温加热系统和基座；

在基座内装有恒温加热系统，所述恒温加热系统包括恒温加热装置，且该恒温加热装置接地；

所述电场调控装置包括基座内的上极板，所述上极板固定在电动导轨上，所述上极板连接负高压静电发生器，进而在上极板与恒温加热装置之间形成可控的电场；

所述液滴生成器包括多液滴混合式的针头，且针头从液滴微混合蒸发腔的顶端伸入，针头的顶端通过管道连接注射泵；

进一步，所述恒温加热装置安装在二维平移台上，所述二维平移台安装在基座底部，通过二维平移台调节恒温加热装置的位置；

进一步，所述恒温加热装置上表面装有衬底，所述衬底与恒温加热装置之间涂抹一层金硅脂；

进一步，衬底为石英玻璃经表面处理后得到的疏水或超疏水表面；

进一步，所述上极板采用平板电极，平板电极的下表面与恒温加热装置上表面之间的距离为1-3cm；

进一步，所述上极板采用针尖电极，所述针尖电极的直径为0.2-0.5mm；所述针尖电极的尖端与恒温加热装置上表面之间的距离为0.5-2.5cm，或者将针尖电极的尖端插入液滴的内部；

进一步，所述针头是同轴嵌套针头，是由内管和外管同轴嵌套形成，内管和外管均采用不锈钢材质，且针头外管通道横截面与内管通道横截面之比为1：2；

进一步，所述针头是并行双管针头，是由两根尺寸相同的针管并列设置，且两根针管轴线之间的距离不大于所选尺寸针管生成单液滴的最大直径尺寸的0.7倍。

本发明的有益效果：