[发明专利]一种基于V型槽的液滴隐性导引方法

摘要

本发明公开了一种基于V型槽的液滴隐性导引方法，采用精密数控机床，在亲水基板体上制作截面形状为三角形的V型槽轨道。当液滴滴在狭长的V型槽轨道时，其遵循能量最小原理，完全渗入具有较大固液接触面积的不光滑V型槽内，当给予轨道一定的倾斜角时，即轨道所在平面与水平面呈一定夹角时，液滴在重力的作用下，于轨道较低的一端重新凝结成液滴，进而控制液滴的运动轨迹，导引方法不会导致液滴脱轨，实现液滴的隐性导引。液滴隐性导引方法对轨道类型无附加要求，对于直线轨道和曲线轨道，或折线轨道均可采用液滴隐性导引方法导引。液滴隐性导引方法操作便捷，适用范围广，受环境影响小，能有效地扩大液滴的可控类型。

主权项

1.一种基于V型槽的液滴隐性导引方法，其特征在于包括以下步骤:步骤1.选择亲水基板，设计V型槽的尺寸，轨道路径类型为直线型或折线型轨道，或曲线型轨道的任意一种；步骤2.利用精密数控机床，在亲水基板体上制作截面形状为三角形的V型槽轨道；步骤3.通过高速摄像机来检测V型槽的质量，确定V型槽的精确尺寸，选取深度为0.5～4mm的轨道进行试验；步骤4.通过调节导引试验装置，使轨道所在平面与水平面的夹角即倾斜角度的范围为20～90°，为液滴的运动提供驱使力；步骤5.液滴在表面能的作用下，沿基板表面的预定轨道运动；根据能量最小原理，静止的液滴会使其表面能呈现最小化，液滴表面能E为气液界面处的表面能Egl与固液接触面的表面能Esl之和，即式中,γ为气液间表面张力，θ为固体壁面的本征接触角，S0为气液接触面积，S1为固液接触面积，液滴具有较大固液接触面积时，其表面能较小；步骤6.重复上述步骤，观察V型槽轨道的隐性导引试验效果；当液滴滴在狭长的V型槽轨道时，其遵循能量最小原理，完全渗入具有较大固液接触面积的不光滑V型槽内，当给予轨道一定的倾斜角时，即轨道所在平面与水平面呈一定夹角时，液滴在重力的作用下，在V型槽轨道较低端重新凝结成液滴，进而控制液滴的运动轨迹，实现液滴的隐性导引。