[发明专利]光热操控液滴三维迁移装置及使用方法

权利要求书

1.光热操控液滴三维迁移装置，包括容器(1)和挡光盘(8)，其特征在于：所述容器(1)内设置有液态流体(2)，用以给待操控液滴(3)提供液相环境：所述液滴(3)的密度大于所述液态流体(2)的密度.使液滴(3)位于容器(1)底部；所述容器(1)底部内表面涂覆有膜(4)，该膜(4)用于防止液滴黏附在容器底部；所述容器(1)上方设置红外激光器(5)，用于提供热源；所述红外激光器(5)受控制器一(6)控制，在容器(1)上方进行水平移动；所述挡光盘(8)位于容器(1)和红外激光器(5)之间，所述挡光盘(8)受控制器二(7)控制在容器(1)上方水平移动；

所述红外激光器(5)对所述液态流体(2)和液滴(3)同时加热，液态流体在容器内形成向上的回流，为液滴提供向上的拖拽力；液滴表面产生远离激光的流动，提供液滴向上的升力，在两种力的作用下，所述液滴(3)被推动向上移动；当控制器二(7)控制挡光盘(8)挡住红外激光器(5)时，液态流体的流动减弱，液态流体对液滴向上的作用力减弱，液滴下沉；当控料器二(7)控制挡光盘(8)周期性遮挡红外激光器(5)，液滴在所处位置周期性上下振动；当控制器一控制所述红外激光器左右移动时，红外激光在所述液态流体中形成的环流将液滴拉向激光，使液滴(3)左右移动；

调节红外激光器的激光功率、以及挡光盘(8)的移动速率和红外激光器(5)的移动速率，以改变液滴的受力情况，进而降低液滴上下振动频率，控制液滴在液态流体中所处的位置，实现液滴的可控悬浮，实现液滴的三维迁移。

2.根据权利要求1所述的光热操控液滴三维迁移装置，其特征在于：所述液态流体(2)采用能吸收红外激光，且与液滴不互溶、密度小于所述液滴3的流体。

3.光热操控液滴三维迁移装置的使用方法，其特征在于：该装置包括容器(1)和挡光盘(8)，所述容器(1)内设置有液态流体(2)，用以给待操控液滴(3)提供液相环境；所述液滴(3)的密度大于所述液态流体(2)的密度，使液滴(3)位于容器(1)底部；所述容器(1)底部内表面涂覆有膜(4)，该膜(4)用于防止液滴黏附在容器底部；所述容器(1)上方没置红外激光器(5)，用于提供热源；所述红外激光器(5)受控制器一(6)控制在容器(1)上方进行平行移动；所述挡光盘(8)位于容器(1)和红外激光器(5)之间，所述挡光盘(8)受控制器二(7)控制在容器(1)上方平行移动；

打开所述红外激光器(5)对所述液态流体(2)和液滴(3)同时加热，使液态流体(2)表面形成一定的温度梯度，并且液态流体在容器内形成向上的回流，推动所述液滴(3)向上移动；同时液滴也吸收红外激光，在液滴表面同样形成一定的温度梯度，形成远离激光的流动，提供液滴向上的升力；在两种力的作用下液滴(3)实现上升运动；

开启控制器二(7)，控制器二(7)控制挡光盘(8)水平移动，当挡光盘(8)挡住红外激光器(5)时，液态流体和液滴内部的流动减弱，液态流体对液滴向上的作用力减弱，当向上的作用力低于重力时液滴下沉；当控制器二(7)控制挡光盘(8)周期性遮挡红外激光器(5)时，使液滴在所处位置周期性上下振动；

开启控制器一，使所述红外激光器左右移动，红外激光在所述液态流体中形成的环流将液滴拉向激光，使液滴(3)左右移动；

调节红外激光器激光功率、以及挡光盘(8)的移动速率和红外激光器(5)的移动速率，以改变液滴的受力情况，进而降低滴上下频率，控制液滴在液态流体中所处的位置，实现液滴的可控悬浮，实现液滴的三维迁移。

4.根据权利要求3所述的基于光热蒸发的微流控样品浓缩装置的使用方法，其特征在于：液态流体(2)采用能吸收红外激光，且与液滴不互溶、密度小于所述液滴3的流体。