[实用新型]一种液态金属微流控混合装置

说明书

一种液态金属微流控混合装置，属于微流控技术领域。所有微流控薄膜层叠放设置，每相邻两个微流控薄膜层之间设置微电极装置层或微磁极装置层，微流控薄膜层上设有混合液体出口、微混合腔、螺旋形轨道，液体样本入口及至少两个微流道；螺旋形轨道设置在微混合腔内，微流道与微混合腔连通，其中一个微流道上设有混合液体出口，余下的微流道上设有液体样本入口，每个螺旋形轨道内均设有液态金属，位于上面的微流控薄膜层的混合液体出口和与其相邻的位于下面的微流控薄膜层的一个液体样本入口连接；本实用新型利用液态金属在预设的螺旋形轨道内的循环运动，实现液体样本的快速混合。本实用新型用于液态金属微流控混合。

技术领域

本实用新型属于微流控技术领域，具体涉及一种液态金属微流控混合装置。

背景技术

液体混合是生物医学领域经常需要完成的物理过程，混合效率和混合效果与采用的混合方法直接相关。随着微流控芯片实验室的发展，利用微流控技术实现微尺度(通常1mm)下微量液体混合有着越来越广泛的需求和应用。目前，微尺度下液体样本混合方式主要分为两大类：主动混合方式和被动混合方式。被动混合方式中，由于微尺度下液体流动速度慢(主要表现为层流)，因此导致混合效率低，而改进的被动混合装置，通常具有复杂的结构设计。主动混合方式是在一定的微尺度范围内，借助外力来实现液体样本的混合，目前常用的主动混合方式主要有搅拌式、磁珠式、电渗驱动式等，但这些混合方式存在一些缺点：采用的外部元部件容易与待混合液体产生化学反应，造成液体污染；所采用的运动部件形状固定，运动过程中容易产生混合死区，降低混合效果，且运动轨迹的可控性较差；系统所需电源电压高，体积较大，不便于微流控系统的集成和推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决目前微流控混合装置易污染、易形成死区、可控性差、耗能高以及不便于集成等问题，提供了一种液态金属微流控混合装置。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种液态金属微流控混合装置，包括至少两个微流控薄膜层、以及至少一个微电极装置层或至少一个微磁极装置层，所有所述微流控薄膜层平铺且上下叠放设置，每相邻两个微流控薄膜层之间设置一个微电极装置层或一个微磁极装置层，每个微流控薄膜层上表面均设有混合液体出口、微混合腔、螺旋形轨道，至少一个液体样本入口及至少两个微流道；所述螺旋形轨道设置在微混合腔内，每个微流控薄膜层的所有所述微流道均与该微流控薄膜层的微混合腔连通，其中一个微流道上沿竖向设有所述混合液体出口，余下的微流道上沿竖向设有所述液体样本入口，每个微流控薄膜层的螺旋形轨道内均设有液态金属，所述液态金属沿所在螺旋形轨道运动，位于上面的微流控薄膜层的混合液体出口和与其相邻的位于下面的微流控薄膜层的一个液体样本入口连接；

所有所述微电极装置层内电极的正极与所有螺旋形轨道的中心垂直对齐，所有微电极装置层内电极的负极与所有螺旋形轨道入口垂直对齐；或者，所有所述微磁极装置层的内置电磁铁的两个磁极的其中一个磁极与所有螺旋形轨道的中心垂直对齐，所有微磁极装置层的内置电磁铁的另一个磁极与所有螺旋形轨道的入口垂直对齐。

本实用新型相对于现有技术的有益效果是：本实用新型所提供的液态金属微流控混合装置，利用液态金属在预设的螺旋形轨道内的循环运动，实现液体样本的快速混合。液态金属特性稳定，不易与待混合液体样本发生化学反应，造成样本污染，且即使温度导致液态金属相态改变，也无影响；液态金属不受轨道形状和尺寸的限制，其形状可随轨道形状和尺寸的变化而变化，运动中不容易产生混合死区，可以有效提高混合效果；改变电场或磁场的强度和极性，可以改变液态金属的运动速度和运动轨迹，系统可控性高；驱动液态金属运动的电场电压为直流电压，且最低仅需3～5V，耗能低，体积小，便于与其它微流控系统的集成；且螺旋形轨道可以根据混合需求更改形状并快速成型，成本低，制作快捷方便。

附图说明

图1为实施例1中的一种液态金属微流控混合装置的轴测图；

图2为实施例1中的一种液态金属微流控混合装置的左视图；