[发明专利]一种端面叶序排布结构的微混合器

摘要

一种端面叶序排布结构的微混合器，是微流体混合领域的一种平面仿生表面结构的微混合器。微混合器由上输入板、混合通道板、下输出板三部分组成，其特点是混合通道板中的圆形混合区域内设有多个微圆柱，以便提高混合效率。微圆柱的排布规律满足生物科学中的叶序理论的H.Vogel模型。由于微圆柱的排布满足H.Vogel模型，使得微圆柱在混合通道中的排布实现几何互补和最大填充，并在微圆柱间形成了液体环绕流动通道，从而提高了混合效率。

主权项

一种端面叶序排布结构的微混合器，用于微流控分析芯片中的被动式混合，包括上输入板(17)、混合通道板(18)和下输出板(19)；其特征在于：混合通道板(18)中部开设有混合区域(12)，多个微圆柱(13)设置在混合区域(12)端面上；混合区域(12)的边缘开设有多个排液微孔(14)；上输入板(17)开设有被混合液体输入孔(20)；下输出板(19)开设有液体收集腔(22)，液体收集腔(22)下方为开设在下输出板(19)上的混合后液体输出孔(21)；上输入板(17)和混合通道板(18)固定连接，混合通道板(18)和下输出板(19)固定连接；混合通道板（18）的混合区域（12）内的微圆柱（13）排布符合生物学的叶序排布理论的H.Vogel模型，即φ=n*θ，n=0,1,2，...nmax；其中，ρ为第n个微圆柱（13）排布位置的极坐标半径，φ为第n个微圆柱（13）的极坐标系中排布位置的极坐标角度；n为微圆柱（13）的排布序数；θ为第n个微圆柱（13）与第n+1个微圆柱（13）之间的极坐标夹角，且θ=137.508°，即为满足黄金分割角；c为微圆柱（13）在极坐标系中的极坐标半径方向上的分布常数,c单位为mm，通过上述排布，使得微混合器的混合区域内的微圆柱在几何位置上达到最大填充和位置互补；所述的微圆柱（13）的直径d控制在Ф0.5mm～Ф1.5mm范围内，微圆柱（13）的高度h在0.07mm～0.1mm范围内；所述的分布常数c在0.2mm～1.5mm范围内选取，保证所有微圆柱（13）的横截面面积之和与混合区域（12）的端面面积比率控制在30%～70%范围内。