[发明专利]一种薄膜变形微流控器件

说明书

本发明公开了一种薄膜变形微流控器件，包括上夹具、下夹具，上夹具、下夹具之间安装有薄膜变形单元，薄膜变形单元由流体控制层、薄膜变形层、流体流阻层和流体出口层堆叠而成，流体控制层上设有第一流体通道和中心流体挤压腔室，薄膜变形层上设有第二流体通道，流体流阻层设有第三流体通道和中心流阻调节腔室，流体出口层上设有流体出口通道，第一流体通道经第二流体通道贯通至第三流体通道，上夹具上设置有流体进样接口和流体进样通道，下夹具底部中心设有流体出口。该器件能够通过薄膜变形，进行流量自调节，实现不稳定流体输入，稳定流速输出，器件结构精准，应对不同的精准样品输出需求，成本低、操作简单、易集成微型化。

技术领域

本发明涉及一种微流控器件，更具体地，涉及一种薄膜变形微流控器件。

背景技术

微阀在微流控应用中有着至关重要，许多具有不同结构和功能的微流控阀被开发应用于芯片上器件，根据微阀的工作原理，微阀可分为主动型和被动型两种。主动阀通常使用外部执行机构，能够精确控制液体，因此在微流体器件的大规模集成中，主动阀具有高度的兼容性，但外部的执行器件同时也增加了阀门控制系统的复杂性，不适合复杂系统的真正微型化。而被动阀在微流控系统中能够有效控制流量，其不需要复杂的执行器，因此被动阀能够用于低成本和便携式微流控应用。被动阀包括毛细管被动阀和薄膜变形阀，由于毛细力依赖于液体分子的粘聚力和液体与微通道之间的粘附力，因此通过调节微流体结构的表面疏水性，可以调节液体流速，但由于毛细力而引起的流量相对较低，只能在有限的时间内应用，此外，毛细管力通常不稳定，这也限制了其在生化分析中的应用；而薄膜变形阀主要通过改变微通道的流动阻力来调节流量。薄膜阀通常由两个通道组成，其中包括流路通道和控制通道，这两个通道由一个弹性薄膜隔开。当液体同时进入流路通道和控制通道时，控制通道施加压力使膜变形，从而改变流路通道的流阻来调节流量，但其依然存在微阀的重复使用性较差，流量波动较大的问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够实现不稳定流体输入、稳定流速输出、流量自调节的薄膜变形微流控器件。

技术方案：本发明所述一种薄膜变形微流控器件，包括上夹具、下夹具，上夹具、下夹具之间安装有薄膜变形单元，薄膜变形单元由流体控制层、薄膜变形层、流体流阻层和流体出口层堆叠而成，流体控制层上设有第一流体通道和中心流体挤压腔室，薄膜变形层上设有第二流体通道，流体流阻层设有第三流体通道和中心流阻调节腔室，流体出口层上设有流体出口通道，第一流体通道经第二流体通道贯通至第三流体通道，上夹具上设置有流体进样接口和流体进样通道，下夹具底部中心设有流体出口。