[發明專利]具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面及其方法與應用

有效

• 申請號: 201710173638.9
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106944165B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發明（設計）人: 曹墨源;白浩宇
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉玥

1.一種具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面，包括界面本體，其特征在于，所述界面本體的表面設置有沿液體輸運方向布置的若干條超疏水區域和若干條超親水區域，所述超疏水區域和所述超親水區域之間采用條形形狀相互交替排列；每一條所述超親水區域的一端為封閉結構，另一端相互連通使得液體向所述超親水區域相互連通的一端自動輸運。

2.根據權利要求1所述的具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面，其特征在于，所述超疏水區域和所述超親水區域的寬度均為50～1000微米。

3.一種基于上述權利要求1或2所述的具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：采用能加工、能改性的基底材料制備界面本體；

步驟二：對界面本體表面進行超疏水化處理；

步驟三：采用微加工工藝或親水材料直接涂覆對超疏水化處理后的界面本體表面進行圖案化處理，得到條形形狀交替排列的超疏水區域和超親水區域；

步驟四：采用微加工工藝或親水材料直接涂覆使得超親水區域的一端相互連通，完成具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面的制造。

4.根據權利要求3所述的具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面的制造方法，其特征在于，步驟一中，所述的能加工、能改性的基底材料為金屬、金屬氧化物、塑料或纖維素的其中一種。

5.根據權利要求3所述的具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面的制造方法，其特征在于，步驟三和步驟四中，所述微加工工藝為采用微加工平臺或激光雕刻手段的其中一種。

6.一種基于上述權利要求1或2所述的具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)：制備界面本體；

步驟(2)：采用超疏水材料和超親水材料直接在界面本體的表面上按設計的圖案涂覆，得到條形形狀交替排列的超疏水區域和超親水區域；

步驟(3)：采用超親水材料將每條超親水區域的一端連起，完成具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面的制造。

7.一種基于上述權利要求1或2所述的具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面的應用，其特征在于，所述的具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面用于含有液滴收集、傳遞以及材料界面系統的構建。

8.根據權利要求7所述的具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面的應用，其特征在于，所述的具有液體自驅動定向輸運能力的功能界面用于以微小液滴或液流表面能為推動因子的液體收集、輸運體系的構建。