[发明专利]疏密梯度微结构、疏密梯度微结构的制备方法及磁控开关

说明书

本发明公开了一种疏密梯度微结构、疏密梯度微结构的制备方法及磁控开关，涉及微流控技术领域，包括基体，所述基体上设置有若干阵列区域，各所述阵列区域包括若干均布的微柱，不同的所述阵列区域的所述微柱的间距由所述基体的一端向所述基体的另一端依次增大，所述微柱均具有磁性。本发明的疏密梯度微结构的微柱按照一定规则形成疏密的阵列区域，微柱可以在外部磁场的条件下定向偏转。通过控制磁场的强弱，可以控制微柱的偏转角度，继而控制液膜铺展方向，由此可以实现液体的定向调控。本发明可以实现微流控领域的液体铺展方向实时调控，为微流控、药物定向筛选、以及微流控芯片的设计提供新思路。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别是涉及一种疏密梯度微结构、疏密梯度微结构的制备方法及磁控开关。

背景技术

液体铺展定向调控研究在物理化学、生物医药等微流控领域具有重要意义。近年来对液体定向调控手段主要包括表面微结构及外部场控两方面，其中表面微结构实现液体定向调控手段包括梯度微流体通道(公开号为CN111359683A的中国专利公开了一种无动力液滴输运的梯度微流体通道及其制备方法)、无泵超疏液涂层(公开号为CN110898865A的中国专利公开了一种新型通用无泵定向输运液体表面及其制备方法)、微多级结构(公开号为CN110052299A的中国专利公开了一种用于微流控芯片预设层的阵列结构)以及浸润梯度表面(公开号为CN107482953A的中国专利公开了一种基于润湿梯度表面的液滴自驱动能量转换装置及制备方法)等，外部场控手段包括对磁性液滴调控(公开号为CN208944125U的中国专利公开了一种以磁性液滴为媒介定向输运液滴的装置)、溶液电渗流循环往复定向运动(公开号为CN103071554A的中国专利公开了一种循环往复驱动溶液的微流控芯片及其制备方法)、光控微流开关(公开号为CN108152945A的中国专利公开了一种基于微流控的光开关、公开号为公开号为CN101187718A中国专利公开了一种电控光开关阵列微流控芯片的制作方法、公开号为CN209055691U的中国专利公开了一种1×5微流控光开关)以及磁响应微肋阵列液滴定向操控等。

现有技术对于实现液体定向输送具有装置结构复杂、实时调控能力较弱等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种疏密梯度微结构、疏密梯度微结构的制备方法及磁控开关，结构简单，通过外部磁场的开关可实现液体实时定向输送。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种疏密梯度微结构，包括基体，所述基体上设置有若干阵列区域，各所述阵列区域包括若干均布的微柱，不同的所述阵列区域的所述微柱的间距由所述基体的一端向所述基体的另一端依次增大，所述微柱均具有磁性。

优选地，所述微柱的形状为锥形、圆柱或棱柱。

优选地，同一所述阵列区域的所述微柱的间距相同。

优选地，相邻的所述阵列区域的所述微柱的间距的梯度差值相同。

本发明还提供了一种所述疏密梯度微结构的制备方法，包括以下步骤：

S1：采用与微柱形状相同的模具在基板上进行逐点制孔，制孔的间距与所述疏密梯度微结构的所述微柱的间距相同；

S2：对制得的孔进行抽真空，并向制得的孔内浇注带有磁性粒子的混合溶液；

S3：再次抽真空，刮去多余的带有所述磁性粒子的所述混合溶液，继续向所述基板上浇注所述混合溶液，形成基体；

S4：将经过S3的所述基板置于恒温箱中进行固化，然后冷冻、脱模，得到所述疏密梯度微结构；

S5：清洗并吹干；

S6：将所述疏密梯度微结构置于均匀磁场中，进行磁化定向。