[发明专利]一种壳核功能材料的制备装置

摘要

本发明公开一种壳核功能材料的制备装置，包括微流控集成芯片、微流体驱动装置以及壳核功能材料收集器，微流控集成芯片包括外相输入通道、中间相输入通道、内相输入通道、双重乳液生成微结构以及功能材料输出通道，还包括位于双重乳液生成微结构和功能材料输出通道之间的仿生分裂阵列、介电电泳调心微单元、液膜固化微单元、微球外表面功能化微单元和功能填料加载和均化微单元。本发明制备装置，不仅充分利用微流控芯片的空间，使得芯片结构布局紧凑合理，还实现了快速、高效制备高质量壳核功能材料的目的，在保证双重乳液球形度、同心度和尺寸均一性的条件下大幅提高功能材料的制备效率，实现了具备优异可控性的规模化、连续化生产。

主权项

一种壳核功能材料的制备装置，包括微流控集成芯片、微流体驱动装置以及壳核功能材料收集器，所述的微流体驱动装置包括外相流体注射泵及注射器、中间相流体注射泵及注射器、内相流体注射泵及注射器，所述的微流控集成芯片包括外相输入通道、中间相输入通道、内相输入通道、双重乳液生成微结构以及功能材料输出通道，在所述的外相输入通道连接外相注射器，在所述的中间相输入通道连接中间相注射器，所述的内相输入通道连接内相注射器，在所述的功能材料输出通道的出口处连接所述的壳核功能材料收集器，其特征在于：所述的微流控集成芯片还包括位于所述双重乳液生成微结构和功能材料输出通道之间的仿生分裂阵列、介电电泳调心微单元、液膜固化微单元、微球外表面功能化微单元和功能填料加载和均化微单元，所述双重乳液生成微结构、仿生分裂阵列、介电电泳调心微单元、液膜固化微单元、微球外表面功能化微单元和功能填料加载和均化微单元通过输运通道依次连接，所述的仿生分裂阵列包括主通道、至少两级层级分裂通道和汇合通道，所述的层级分裂通道为仿生结构微通道，所述的汇合通道为漏斗状结构，所述的介电电泳调心微单元包含多组并列调心电极和捕获、释放电极；所述层级分裂通道为矩形截面，每级层级分裂通道为分裂数为2，每个分裂通道包括斜通道和连接在斜通道后端的平行通道，所述平行通道与主通道平行，两斜通道之间的夹角为60度，第n级层级分裂通道与第0级层级分裂通道的高度一致，宽度的关系为Dn/D0＝2‑n/p，其中，p＞1；第n级层级分裂通道与第0级层级分裂通道长度的关系为Ln/L0＝2‑n/q，其中1<q<2；所述的调心电极采用高频非均匀电场，由上置导电丝电极、下置平行板电极组成。