[發明專利]一種仿纖毛式高精度納米微滴噴頭裝置

有效

• 申請號: 201611009056.9
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106362899B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 吳文征;劉巍;李桂偉;武子超;蔣吉利;杜海東;趙繼
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B05B17/06
• 分類號: B05B17/06;B05B12/08;B05B13/02;D01F6/94;D01F1/10;D06M10/02;D06M11/74
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

1.一種仿纖毛式高精度納米微滴噴頭裝置，其特征在于，聚對苯二甲酸乙二醇酯噴嘴安裝在支架下部，磁場線圈安裝在支架上并位于聚對苯二甲酸乙二醇酯噴嘴上方，聚焦超聲換能器安裝在支架上、且位于磁場線圈上，所述的聚對苯二甲酸乙二醇酯噴嘴主體下方內壁上有仿生纖毛，主體上方為儲液腔。

2.根據權利要求1所述的一種仿纖毛式高精度納米微滴噴頭裝置，其特征在于，所述的仿生纖毛是由下列步驟制得的：

（1）將磁性粉末和有機硅樹脂按照質量比1:1-1:3進行混合，所述磁性粉末為直徑50-200nm的鈷；

（2）將溶劑二甲苯按和有機硅樹脂質量比1：0.1~1.5加入步驟（1）中的混合物中，并使用超聲分散器在150-200W功率下進行超聲分散6-10min，使用機械攪拌器在1200-1500r/min轉速攪拌10-30min，加入有機硅樹脂質量10%-20%的硅氧烷并繼續攪拌5-10min得到磁性粉末有機硅樹脂懸濁液；

（3）將步驟（2）所得的磁性粉末有機硅樹脂懸濁液包覆于模板上并填充在模板孔洞中，并壓入聚對苯二甲酸乙二醇酯噴嘴主體中，并置于3000-8000GS的均勻磁場中誘導磁性粉末進行自組裝過程，并在60-75℃固化6-12小時，使其均勻分布于聚對苯二甲酸乙二醇酯噴嘴主體內壁，后置于95-120℃熱水中溶解模板，得到固化磁性粉末有機硅樹脂；

（4）對步驟（3）所得固化磁性粉末有機硅樹脂進行空氣氛輝光等離子體輻照，使其表面活化后用無水乙醇清洗3-5遍并在50-80℃環境下烘干，得到活化磁性粉末有機硅樹脂；所述的空氣氛輝光等離子體的操作參數為：80-120V電壓，1.0-2.0A電流；所述輻照采用14W的200-300nm的紫外光線輻照8-16h；

（5）將步驟（4）中所得活化磁性粉末有機硅樹脂浸于經官能團修飾的氧化石墨烯溶液中30-60s，隨后以1.0-15cm/min的速度拉出并置于8000-15000GS的均勻磁場中，60-70℃烘干處理，此過程重復3-5次，在活化磁性粉末有機硅樹脂表面包覆經官能團修飾的氧化石墨烯，得到不穩定仿生纖毛；

（6）將步驟（5）所得的不穩定仿生纖毛置于14W的350nm紫外光線下照射10-24h，得到穩定的仿生纖毛。

3.根據權利要求2所述的一種仿纖毛式高精度納米微滴噴頭裝置，其特征在于，所述的經官能團修飾的氧化石墨烯溶液的制備方法，包括以下步驟：

（1）對于極性液體，官能團為異氰酸酯；

（a）將干燥的氧化石墨烯加入質量比為1:1~5二甲基酰胺中，然后加入和氧化石墨烯質量比為1:0.2~0.5的苯，將混合物置于不銹鋼反應釜中加熱至90℃反應0.5-2h；

（b）將以上步驟（a）所得倒入三氯乙烯，過濾、洗滌，并重復該步驟5次；

（c）將以上步驟（b）所得置于真空烤箱中60℃干燥即可得異氰酸酯修飾的氧化石墨烯；

（d）將以上步驟（c）所得的異氰酸酯修飾的氧化石墨烯溶于乙醇中，得到經官能團修飾的氧化石墨烯溶液；

（2）對于非極性液體，官能團為丙烯胺；

（a）將氧化石墨烯溶于水中，加入氧化石墨烯與丙烯胺質量比為1:2~6的丙烯胺乙醇溶液，并將混合物置于不銹鋼反應釜中加熱至90℃反應0.5-2h；

（b）將以上步驟（a）中所得使用50%的酒精溶液清洗5次后使用丙酮清洗1次；

（c）將以上步驟（b）中所得置于真空烤箱60℃干燥即可得丙烯胺修飾的氧化石墨烯；

（d）將以上步驟（c）所得丙烯胺修飾的氧化石墨烯溶于水中，得到經官能團修飾的氧化石墨烯溶液。

4.根據權利要求2所述的一種仿纖毛式高精度納米微滴噴頭裝置，其特征在于，所述的模板為聚乙烯醇聚合物制造的多孔的圓臺型結構，可溶解于95℃以上熱水，模板側面錐度與聚對苯二甲酸乙二醇酯噴嘴主體錐度相同。

5.根據權利要求2或3所述的一種仿纖毛式高精度納米微滴噴頭裝置，其特征在于：所述仿生纖毛高度為1-50um，直徑為500-1000nm，每平方毫米面積上仿生纖毛陣列的數目為100-10000。

6.根據權利要求2或3 所述的一種仿纖毛式高精度納米微滴噴頭裝置，其特征在于：所述氧化石墨烯厚度為5-50nm。