[发明专利]一种基于电润湿微流控驱动的多功能防护眼镜及方法

说明书

本发明一种基于电润湿微流控驱动的多功能防护眼镜及方法，镜片基质内部设有电极通道和三个储液容器，三个储液容器分别储存橙色去离子水、蓝色去离子水、0.2mol/L的Fe₂(SO₄)₃溶液，电极通道由三个出液通道、一个母电极通道和多列子电极通道依次连接组成，一个出液通道下端对应地连通一个储液容器的左侧，三个出液通道上端共同连通左右水平布置且在三个储液容器正上方的母电极通道，多列子电极通道在母电极通道的正上方，下端均连通母电极通道，母电极通道、每个出液通道和每列子电极通道都由前极板和后极板构成；本发明运用可编程芯片控制电极时序电压，基于电润湿微流控驱动，在电压作用下，液滴吸附在导电基底上并发生运动，自动化程度高，充液迅速且均匀。

技术领域

本发明属于光学眼镜技术领域，具体是基于电润湿微流控驱动的多功能防护眼镜，用于防护强光、眩光、蓝光及紫外线等有害光线。

背景技术

电子屏人造光无处不在，夜晚开车会有眩光，外出会有紫外线，各种有害光线加重了眼睛的疲劳程度。目前，微流控变色防护眼镜主要是基于手动驱动式充液，热气动驱动式微泵，无阀压电驱动式微泵，形状记忆合金驱动式微泵等方式。手动驱动需要用手驱动液体，自动化程度低；热气动驱动由于气体的膨胀率低，泵体输出液体少，不适合眼镜镜片大面积变色；无阀压电驱动式微泵的结构复杂，输出流量小,变色响应速度慢。典型的变色眼镜驱动装置如中国专利公开号为CN110454367A，名称为“一种基于压电驱动的微流控液体自动变色眼镜充液装置”，其通过交变电压驱动压电薄膜的变形导致泵腔体积发生周期性变化，对有色液体进行泵出和吸入控制，由于需要对电压进行变换且多个微阀进行控制液体，因此驱动结构复杂，难以满足防护眼镜的广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有防护眼镜存在的问题，采用电润湿技术，提供一种基于电润湿微流控驱动的多功能防护眼镜及其防护方法，是一种自动化程度高，结构简单，充液速度快且均匀的多功能便捷式防护眼镜。

本发明一种基于电润湿微流控驱动的多功能防护眼镜采用的技术方案是：两个镜片固定在眼镜框架上，眼镜框架的左右两侧框架脚上分别各装有橙色去离子水开关、蓝色去离子水开关、Fe₂(SO₄)₃溶液开关以及可编程芯片和电源，镜片由镜片基质构成，镜片基质内部设有电极通道和三个储液容器，三个储液容器分别储存橙色去离子水、蓝色去离子水、0.2mol/L的Fe₂(SO₄)₃溶液；电极通道由三个出液通道、一个母电极通道和多列子电极通道依次连接组成，三个出液通道上下垂直布置，一个出液通道的下端对应地连通一个储液容器的左侧，三个出液通道上端共同连通左右水平布置且在三个储液容器正上方的母电极通道，多列子电极通道在母电极通道的正上方，上下垂直布置，下端均连通母电极通道；母电极通道、每个出液通道和每列子电极通道都由前极板和后极板构成，前极板由从前到后的通道ITO导电层和通道第一Teflon隔离疏水层紧贴在一起组成，后极板是由从后到前的ITO电极块层和通道第二Teflon隔离疏水层紧贴在一起组成，通道第一Teflon隔离疏水层和通道第二Teflon隔离疏水层之间的间隙是通道极板间通道；通道ITO电极块层是由一层ITO电极块阵列组成，左右相邻的两列子电极通道之间间隔一个ITO电极块的距离；三个储液容器从前至后依次是储液容器ITO导电层、储液容器第一Teflon隔离疏水层、储液容器极板间通道、储液容器第二Teflon隔离疏水层以及储液容器ITO电极块层，储液容器ITO导电层后侧紧密贴合储液容器第一Teflon隔离疏水层，储液容器ITO电极块层前侧紧密贴合储液容器第二Teflon隔离疏水层，储液容器第一Teflon隔离疏水层和储液容器第二Teflon隔离疏水层之间是储液容器极板间通道；每个储液容器的储液容器ITO电极块层各由三个储液容器ITO电极块左右布置组成；每个储液容器的储液容器ITO导电层各是一块储液容器ITO电极块；可编程芯片通过控制线分别与通道ITO电极块层、通道ITO导电层、储液容器ITO电极块层、储液容器ITO导电层相连。