[发明专利]适用于测量微升级液体样品粘度的微流控芯片及方法

说明书

本发明公开了一种适用于测量微升级液体样品粘度的微流控芯片及方法，包括：依次设置的基底层、主通道层、加载通道层和覆盖层；主通道层上沿长度方向设有主通道，所述加载通道层上沿与主通道垂直的方向设有加载通道，所述加载通道与主通道连通；所述加载通道层上沿主通道方向设有至少一个连通口，所述连通口与主通道连通；覆盖层上与加载通道一端对应的位置设有样品加载入口，与加载通道另一端对应的位置设有第一压力接口；所述覆盖层上与连通口相对应的位置分别设置压力接口。本发明微流控芯片加载通道和主通道的连通设计，以及连通口和压力接口的连通设计，无需大量的液体样品，可测量微升级液体样品的粘度。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，尤其涉及一种适用于测量微升级液体样品粘度的微流控芯片及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

粘度是流体的重要物理性质之一。宏观上，粘度是流体流动性的一种度量；微观上，粘度与流体流动时流体分子间的内摩擦力有关。粘度具有非常重要的理论和应用价值，在几乎所有有关流体的领域中，针对粘度的测量都是一项关键工作。

粘度仪，顾名思义，是用于测量粘度的仪器。目前，传统的商业粘度仪主要包括：毛细管式、同轴圆筒式和落球式粘度计。上述三种粘度仪的测量原理各不相同，也各有优缺点。然而，传统商业化粘度仪的一个共性问题是，它们通常要求所测液体样品的体积在0.5mL到500mL之间。因此，当所测液体样品的体积较小、可获取性低或价格昂贵时，传统的商业化粘度仪便难以对其进行测量。

微流控技术是一种在微尺度上对流体进行操纵和处理的技术，具有集成化的特点，能将流体样品的制备、分离、检测等操作微缩到几平方厘米甚至更小的微流控芯片上完成。目前，利用微流控芯片进行已经被应用于各种流体的分析、检测场景，但是仍未见有利用微流控芯片进行微升级液体样品的粘度测量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种适用于测量微升级液体样品粘度的微流控芯片及方法，能够实现对微升级液体样品粘度的准确测量。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种适用于测量微升级液体样品粘度的微流控芯片，包括：依次设置的基底层、主通道层、加载通道层和覆盖层；

所述主通道层上沿长度方向设有主通道，所述加载通道层上沿与主通道垂直的方向设有加载通道，所述加载通道与主通道连通；所述加载通道层上沿主通道方向设有至少一个连通口，所述连通口与主通道连通；

所述覆盖层上与加载通道一端对应的位置设有样品加载入口，与加载通道另一端对应的位置设有第一压力接口；所述覆盖层上与连通口相对应的位置分别设置压力接口。

作为进一步的方案，所述主通道的宽度应至少为其高度的n倍，以产生狭缝层流；n≥10。

作为进一步的方案，所述主通道的内壁涂有疏水涂层，以最小化阻力带来的粘度测量误差。

作为进一步的方案，所述加载通道的宽度小于主通道的宽度，所述样品加载入口和第一压力接口的内径小于加载通道的宽度；各个连通口以及与各个连通口相对应的各个压力接口的内径，均小于主通道的宽度。

作为进一步的方案，所述加载通道一端与主通道的一端在空间上对齐并连通。

作为进一步的方案，所述加载通道层上沿主通道方向设有第一连通口、第二连通口和第三连通口，每一个连通口分别与主通道连通；所述覆盖层上在与每一个连通口相对应的位置分别设置第二压力接口、第三压力接口和第四压力接口；每一个压力接口与相应的连通口连通；所述第一连通口设置在加载通道层上靠近加载通道的一端，所述第二连通口和第三连通口设置在加载通道层上远离加载通道的一端。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：