[发明专利]一种热电光镊装置及基于热电光镊装置的微粒捕获方法

权利要求书

1.一种热电光镊装置，其特征在于，包括：光镊光束生成模块、石墨烯基底以及位于石墨烯基底上的表面活性剂溶液层；

所述光镊光束生成模块用于生成光镊光束进入所述石墨烯基底表面；

所述光镊光束中的部分能量在所述表面活性剂溶液层中形成光梯度；

所述石墨烯基底中的石墨烯层吸收所述光镊光束中的部分能量在表面活性剂溶液层中形成热梯度，石墨烯基底上待捕获颗粒和表面活性剂溶液层中的粒子在热梯度的作用下形成电场；

待捕获颗粒在光梯度和电场的作用下被捕获。

2.根据权利要求1所述的热电光镊装置，其特征在于，还包括：光源和图像传感器，所述光源用于对石墨烯基底进行照明，所述图像传感器用于观察待捕获颗粒是否被捕获。

3.根据权利要求2所述的热电光镊装置，其特征在于，还包括：分束模块，所述分束模块用于将光镊光束透过输入至所述石墨烯基底，并将所述石墨烯基底上光源照明形成的图像通过进入至所述图像传感器。

4.根据权利要求2所述的热电光镊装置，其特征在于，还包括：控制单元和可移动载物台，所述控制单元连接所述光镊生成模块、图像传感器及可移动载物台，所述石墨烯基底设置在所述可移动载物台上。

5.根据权利要求1所述的热电光镊装置，其特征在于，还包括：物镜，所述光镊光束生成模块生成的光镊光束通过所述物镜进入所述石墨烯基底表面。

6.根据权利要求5所述的热电光镊装置，其特征在于，所述光镊光束生成模块包括：激光器和扩束镜组，所述激光器产生的激光通过所述扩束镜组生成用于匹配所述物镜入瞳的光镊光束。

7.根据权利要求5所述的热电光镊装置，其特征在于，表面活性剂溶液层包括：水以及溶解在水中的表面活性剂。

8.根据权利要求7所述的热电光镊装置，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵。

9.根据权利要求1所述的热电光镊装置，其特征在于，所述石墨烯基底包括玻璃片和位于玻璃片上的石墨烯层。

10.一种基于热电光镊装置的微粒捕获方法，其特征在于，包括：

将待捕获颗粒和表面活性剂溶液置于石墨烯基底上，形成包含待捕获颗粒的表面活性剂溶液层；

将光镊光束生成模块生成的光镊光束射入所述石墨烯基底表面，所述光镊光束中的部分能量在所述表面活性剂溶液层中形成光梯度，所述石墨烯基底中的石墨烯层吸收所述光镊光束中的部分能量在表面活性剂溶液层中形成热梯度，石墨烯基底上待捕获颗粒和表面活性剂溶液层中的粒子在热梯度的作用下形成电场；

待捕获颗粒在光梯度和电场的作用下被捕获。