[实用新型]一种含有超疏水结构的微流控芯片

说明书

本实用新型提供了一种含有超疏水结构的微流控芯片，属于微流控芯片技术领域，将芯片范围划分为液滴驱动有效区和非有效区，疏水区的范围包含所述液滴驱动有效区的全部范围和非有效区的部分范围，非有效区的另一部分范围为芯片的外围区域，在疏水区内设置超疏水结构实现超疏水功能，超疏水结构是在绝缘层的上方制备特殊形状的表面微米阵列或纳米阵列。本实用新型的含有超疏水结构的微流控芯片及其制备方法，避免了现有技术中采用进口含氟疏水材料的方式，能完全实现国产化，不再受国际贸易因素影响，同时也节省了采购和工艺成本，具有重要意义，适用性更广泛。

技术领域

本实用新型属于微流控芯片技术领域，涉及一种含有超疏水结构的微流控芯片。

背景技术

微流控是一种精确控制和操控微尺度流体，以在微纳米尺度空间中对流体进行操控为主要特征的科学技术，具有将生物、化学等实验室的基本功能诸如样品制备、反应、分离和检测等缩微到一个几平方厘米芯片上的能力，其基本特征和最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成，是一个涉及了工程学、物理学、化学、微加工和生物工程等领域的交叉学科。为了实现微流体在芯片表面能够持续顺畅移动，芯片表面的超疏水功能是必不可少的，如何实现芯片表面的超疏水功能也成为该领域的关键技术之一。

现有技术中，通常在芯片表面涂覆一层含氟疏水材料，例如采用Cytop(一种非结晶高透明的含氟聚合物，Cytop是商品名，对应的材料名称叫perfluoro(1-butenyl vinylether)polymer)，但是该含氟疏水材料依赖进口，目前还未实现国产化，受原产国出口管制，采购成本高昂，并且制备超疏水薄膜工艺复杂，人力和时间成本均高。

因此，急需研究一种开创性的方法，将超疏水结构的制备过程集成到微流控芯片的流片工艺中，使生产成本降低、效率提高的同时，还能完全实现国产化，不再受国际贸易因素影响。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种含有超疏水结构的微流控芯片，采用双光子三维光刻设备在绝缘层的上方制备具有特定形状的表面微米阵列或纳米阵列，使其实现绝缘功能的同时，还能实现超疏水功能。

为实现上述目的，本实用新型提供一种含有超疏水结构的微流控芯片，将芯片范围划分为液滴驱动有效区和非有效区，疏水区的范围包含所述液滴驱动有效区的全部范围和非有效区的部分范围，非有效区的另一部分范围为芯片的外围区域；

在所述液滴驱动有效区内设有液滴驱动电极阵列用于驱动液滴流动，在所述疏水区内设置超疏水结构实现超疏水功能，所述超疏水结构是在绝缘层的上方制备特殊形状的表面微米阵列或纳米阵列，实现兼具绝缘和超疏水的功能。

进一步地，所述超疏水结构为“T”形状的表面微米阵列或纳米阵列。

进一步地，所述超疏水结构为“T”形状的表面微米阵列，单元“T”形状的总体高度为H为1um，“盖帽”直径D₁为1um，“盖帽”高度H₁为0.3um，支柱直径D₂为0.4um，支柱高度H₂为0.7um，相邻“盖帽”的距离D₃为1um。

进一步地，特殊形状的表面微米阵列或纳米阵列的材质为光刻胶。

进一步地，特殊形状的表面微米阵列或纳米阵列的范围为所述疏水区的范围。

本实用新型采用上述技术方案的优点是：

本实用新型的含有超疏水结构的微流控芯片，采用双光子三维光刻设备在绝缘层的上方制备具有特定形状的表面微米阵列或纳米阵列，实现超疏水功能；将超疏水结构的制备过程集成到微流控芯片的流片工艺中，既降低了成本，又提高了效率；避免了现有技术中采用进口含氟疏水材料的方式，能完全实现国产化，不再受国际贸易因素影响，同时也节省了采购和工艺成本，具有重要意义，适用性更广泛。

附图说明