[發明專利]一種微流體柔性傳感器

有效

• 申請號: 201711061076.5
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN107860797B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 楊曉鋒;卿新林;王奕首;孫虎;李嘉廷
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;G01L1/22
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務所(普通合伙) 35234
• 代理人: 李強

1.一種微流體柔性傳感器，其特征在于設有柔性基體、微流道、微流體和氧氣傳感器；所述柔性基體包括表層不透氣柔性基體和透氣基體；所述微流道包括主流道和分流道；所述微流體位于柔性基體的主流道內部，當傳感器受壓力作用時，主流道內微流體部分流向分流道或主流道內微流體流速增加時液體部分流向分流道；所述氧氣傳感器置于整個傳感器底部或以鍍層置于微流道內壁，用于檢測分流道內氧氣濃度；

所述微流體柔性傳感器用于微流控系統中測量微流體流速，微流體從在主流道中流動，當主流道中微流體的速度發生變化時，微流體部分擠向分流道中，分流道內部空氣被微流體壓縮，氧氣濃度增加，通過氧氣傳感器測量分流道內部氧氣濃度，標定氧氣濃度與結構表面變形的大小關系，根據氧氣傳感器測量到的氧氣濃度計算出微流體流速的大小；

其中，柔性傳感器的制備方法為：

1)通過光刻技術在硅基板上制作微流道模具；

2)將聚二甲基硅氧皖和固化劑按1:10均勻混合，而后分別倒入上述模具和裸硅片中，并置于80℃真空烘箱中保溫2h；

3)通過旋涂技術在帶微流道的PDMS膜表層旋涂一層不透氣的柔性膜，置于80℃真空烘箱中保溫1h；

4)將固化好的PDMS從模具中取出，把氧氣傳感器封裝于裸硅片中固化的PDMS膜上；

5)通過氧等離子體活化技術，將帶有微流道和帶有氧氣傳感器的兩片PDMS活化并鍵合；

6)用于測量結構面內變形和結構表面法向壓力時，利用注射器將導電液體注入主流道中，并密封注入口；

7)用于微流控系統中的，在主流道兩端分別開一個小孔，作為微流體的進口和出口；

當結構受力作用時，微流體的形狀發生改變，引起主流道內部微流體部分流向分流道，分流道內部空氣被微流體壓縮，氧氣濃度增加，通過氧氣傳感器測量分流道內部氧氣濃度，標定氧氣濃度與結構表面變形的大小關系，進而根據氧氣傳感器測量到的氧氣濃度計算出結構所發生的變形。

2.如權利要求1所述一種微流體柔性傳感器，其特征在于用于測量結構面內變形、結構表面法向壓力和氣動壓力，或用于微流控系統測量微流道中微流體流速。