[发明专利]一种基于微流控技术制备仿生复眼的方法

权利要求书

1.一种基于微流控技术制备仿生复眼的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)去离子水作为连续相；光固化剂中加入非离子型表面活性剂和紫外光引发剂并搅拌均匀，作为分散相；其中，所述非离子型表面活性剂用于降低所述分散相与所述连续相的界面张力；

(2)控制环境温度恒定，以确保所述分散相和所述连续相粘度恒定；调整所述分散相和所述连续相的流速稳定并且流速比为0.5-1.5，并将所述分散相和所述连续相分别注入PDMS微流体通道；所述分散相和所述连续相在所述PDMS微流体通道中汇合后，所述分散相在所述连续相中形成多个直径在数十微米量级的单分散微液滴，多个所述单分散微液滴通过紫外线照射固化得到多个粒径均一的球形固体颗粒；

所述PDMS微流体通道设置有两个入口和一个出口，且出口与两个入口均连通；两个入口分别用于通入所述连续相和所述分散相，出口用于排出含有所述球形固体颗粒的液体；

所述紫外线照射所述PDMS微流体通道中所述入口和所述出口的交汇处至所述出口的区段；

(3)将与步骤(1)相同的光固化剂滴在去离子水中的玻璃片体表面，形成一个光固化剂液滴；将步骤(2)得到的含有所述球形固体颗粒的液体倾倒在所述光固化剂液滴上，由于表面能最低原理，所述球形固体颗粒会吸附在去离子水与光固化剂液滴的两相界面上；

(4)所述光固化剂液滴表面被所述球形固体颗粒完全覆盖后，使用紫外线对所述光固化剂液滴进行照射固化，所述表面固体颗粒和所述光固化剂液滴自组装为复合透镜，即仿生复眼；其中所述表面固体颗粒作为副透镜，内部所述光固化剂液滴的固化物作为主透镜。

2.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备仿生复眼的方法，其特征在于，步骤(1)中的所述光固化剂为丙烯酸酯类固化剂。

3.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备仿生复眼的方法，其特征在于，步骤(1)中的所述非离子型表面活性剂占所述光固化剂的质量分数为2％-4％。

4.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备仿生复眼的方法，其特征在于，步骤(1)中的所述紫外光引发剂占所述光固化剂的质量分数为1％。

5.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备仿生复眼的方法，其特征在于，步骤(2)中的所述环境温度在10℃-25℃范围内选择。

6.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备仿生复眼的方法，其特征在于，步骤(2)中的所述PDMS微流体通道采用软刻蚀方法制作而成；所述PDMS微流体通道具有矩形截面，且其宽度和深度均为微米量级。

7.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备仿生复眼的方法，其特征在于，步骤(2)中的所述连续相和所述分散相注入所述PDMS微流体通道的最大压力均为2bar，最大流量均为2mL/min。

8.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备仿生复眼的方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(4)中所述紫外线的紫外光波长为365nm，光功率至少为50w，照射时间至少为20s。

9.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备仿生复眼的方法，其特征在于，步骤(2)中的所述连续相和所述分散相通过高精度分体式注射系统注入所述PDMS微流体通道；所述高精度分体式注射系统包括与控制器连接的精密型电动位移台，所述精密型电动位移台能够驱动微注射器的活塞杆，所述微注射器的出口通过PTFE毛细管连接所述PDMS微流体通道的入口；两个所述微注射器中分别储存有分散相和连续相，所述分散相和连续相的流速均由所述控制器进行调剂。

10.根据权利要求1所述的一种基于微流控技术制备仿生复眼的方法，其特征在于，通过调节步骤(3)中所述玻璃片体表面的润湿性和所述光固化剂液滴的体积，可以调整所述仿生复眼的视场角为60°至130°。