[發(fā)明專利]一種利用微電磁棒操控液滴的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710111235.1
• 申請(qǐng)日: 2017-02-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106824317A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李剛;楊超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): B01L3/00
• 分類號(hào): B01L3/00
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種利用微電磁棒操控液滴的方法，其特征在于，所述方法基于磁力、表面張力和重力的競(jìng)爭(zhēng)，以經(jīng)過(guò)超疏水表面處理的微電磁棒和基片為平臺(tái)，通過(guò)開(kāi)關(guān)微電磁棒實(shí)現(xiàn)對(duì)含磁珠液滴在超疏水基片表面的吸、放操作，同時(shí)結(jié)合電磁棒的位移或者液滴座落平臺(tái)的位移，完成對(duì)含磁珠液滴的輸運(yùn)、融合、混合操作以及完成含磁珠液滴中固相磁珠與液相的分離操控。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所用微電磁棒由磁芯微棒纏繞通電線圈制成；所述磁芯微棒的截面為圓形，所述磁芯微棒與含磁珠液滴接觸的一端為錐形端，且所述錐形端預(yù)先經(jīng)超疏水表面處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所用磁芯的材料為鐵、錳-鋅鐵氧體或鎳-鋅鐵氧體，所述磁芯微棒的直徑范圍為1～10mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁珠為順磁性微球，直徑范圍為1～100μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述超疏水基片的表面包含凹形局域結(jié)構(gòu)或者親水局域結(jié)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含磁珠液滴的輸運(yùn)操作步驟如下：

將所述微電磁棒的尖端接觸位于所述超疏水基片表面的含磁珠液滴；

開(kāi)通所述微電磁棒的電源，使其尖端產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過(guò)磁力作用吸住所述含磁珠液滴中的磁珠；

上移所述微電磁棒，使所述微電磁棒利用吸住的磁珠通過(guò)表面張力提起所述含磁珠液滴；

平移攜帶所述含磁珠液滴的微電磁棒至目標(biāo)位置上方，下移所述微電磁棒，使所述含磁珠液滴接觸目標(biāo)位置基片表面；

關(guān)閉所述微電磁棒的電源，消除磁力作用，使所述含磁珠液滴與所述微電磁棒脫離，在重力作用下坐落于目標(biāo)位置，完成液滴輸運(yùn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含磁珠液滴的融合操作步驟如下：

將所述微電磁棒的尖端接觸位于所述超疏水基片表面的含磁珠液滴；

開(kāi)通所述微電磁棒的電源，使其尖端產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過(guò)磁力作用吸住所述含磁珠液滴中的磁珠；

上移所述微電磁棒，使所述微電磁棒利用吸住的磁珠通過(guò)表面張力提起所述含磁珠液滴；

平移攜帶所述含磁珠液滴的微電磁棒至目標(biāo)液滴上方，下移微電磁棒，使所述含磁珠液滴與目標(biāo)液滴接觸，通過(guò)表面張力作用實(shí)現(xiàn)融合；

關(guān)閉所述微電磁棒的電源，消除磁力作用，使融合的液滴與微電磁棒脫離，完成液滴融合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含磁珠液滴的混合操作步驟如下：

將微電磁棒尖端接觸包含磁珠的融合液滴；

開(kāi)通微電磁棒電源，使其尖端產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過(guò)磁力作用吸住所述融合液滴中的磁珠；

使微電磁棒沿所述融合液滴表面往復(fù)運(yùn)動(dòng)或繞行，帶動(dòng)所述融合液滴中的磁珠相對(duì)于液滴水相運(yùn)動(dòng)，使融合液滴內(nèi)產(chǎn)生混沌流，加速混合；

關(guān)閉微電磁棒電源，消除磁力作用，使融合液滴與微電磁棒脫離，完成融合液滴混合。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述含磁珠液滴的固相磁珠與液相的分離操作步驟如下：

將微電磁棒尖端接觸位于超疏水基片表面的含磁珠液滴；

開(kāi)通微電磁棒電源，使其尖端產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過(guò)磁力作用吸住含磁珠液滴中的磁珠；

上移微電磁棒，使微電磁棒利用吸住的磁珠通過(guò)表面張力提起含磁珠液滴；

平移攜帶含磁珠液滴的微電磁棒至超疏水基片親水局域位置上方，下移微電磁棒，使含磁珠液滴接觸超疏水基片表面親水局域位置；

再次上移微電磁棒，使微電磁棒吸住的固相磁珠克服液體表面張力作用，從含磁珠液滴中分離出來(lái)，完成固相磁珠與液相的分離。