[發(fā)明專利]基于光流漩渦陣列的材料分布式控制平臺及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611217652.6
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106622436B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設計）人: 邢曉波;鄭嘉鵬;周瑞雪;張俊優(yōu);何賽靈;楊劍鑫;史可樟
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: B01L9/02
• 分類號: B01L9/02;B01L3/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 劉巧霞

1.基于光流漩渦陣列的材料分布式控制平臺，其特征在于，包括光熱熱源、微流控芯片、微流體、普通光纖、光源以及微調整架，微流體放置在微流控芯片中，光熱熱源由光熱轉換材料與微納波導組裝而成，光熱轉換材料包覆在微納波導上，光熱熱源放置在微流體上，微納波導一端與普通光纖連接；所述普通光纖放置在所述微調整架上，普通光纖另一端通過端口與光源連接；

微流控芯片通過激發(fā)放置在微流體表面上的微納波導產生馬蘭格尼對流，馬蘭格尼對流由四個漩渦組成，每個漩渦均按照一定方向旋轉，且在最中心處速度最小。

2.根據權利要求1所述的材料分布式控制平臺，其特征在于，所述材料分布式控制平臺還包括顯微鏡系統(tǒng)，微流控芯片放置在所述顯微鏡系統(tǒng)的載物臺上；所述的顯微鏡系統(tǒng)采用配有CCD成像系統(tǒng)的顯微鏡。

3.根據權利要求1所述的材料分布式控制平臺，其特征在于，所述的普通光纖為單模石英光纖；

微納波導采用火焰熔融拉伸法拉制普通光纖制得；

光熱熱源由光熱轉換材料與微納波導經光致沉積或液滴涂覆方式組裝而成。

4.根據權利要求1所述的材料分布式控制平臺，其特征在于，所述的光源為功率可調諧光源。

5.基于權利要求1-4任一項所述材料分布式控制平臺的材料分布式控制方法，其特征在于，包括材料的捕獲控制方法，捕獲控制方法包括步驟：

通過微調整架將光熱熱源放置在微流體表面要捕獲的目標附近；

通過光源激發(fā)光熱熱源誘導微流體產生漩渦陣列；

捕獲目標被其中一個漩渦吸引至漩渦中心。

6.根據權利要求5所述的材料分布式控制方法，其特征在于，包括材料的操控控制方法，操控控制方法包括步驟：

通過如權利要求5所述的捕獲控制方法捕獲材料；

在捕獲所述的材料之后，通過所述微調整架移動所述微納波導，以使所述材料隨著所述微納波導移動。

7.根據權利要求5所述的材料分布式控制方法，其特征在于，包括材料的操控控制方法，操控控制方法包括步驟：

通過如權利要求5所述的捕獲控制方法捕獲材料；

在捕獲所述的材料之后，通過調整光源的輸出功率，以使所述材料隨著漩渦尺寸的變化而移動。

8.根據權利要求5所述的材料分布式控制方法，其特征在于，包括材料的旋轉控制方法，旋轉控制方法包括步驟：

通過如權利要求5所述的捕獲控制方法捕獲材料；

在捕獲所述的材料之后，通過漩渦的旋轉作用，以使所述材料隨著漩渦的流向旋轉。

9.根據權利要求5所述的材料分布式控制方法，其特征在于，包括材料的組裝控制方法，組裝控制方法包括步驟：

通過如權利要求5所述的捕獲控制方法捕獲材料；

在捕獲所述的材料之后，通過所述微調整架移動所述微納波導，以使所述材料隨著所述微納波導移動；

循環(huán)以上兩個步驟，將所有捕獲的材料捕獲到同一個漩渦，并自動組裝成一個新的材料和結構。

10.一種組裝材料和結構，其特征在于，采用權利要求9所述的組裝控制方法制備得到；

所述的材料為微納米球、或納米線、或生物細胞和生物分子。