[發明專利]一種電解膜閥及其制造方法

有效

• 申請號: 201711072917.2
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107869613B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 張永勇
• 申請（專利權）人: 微粒云科技（北京）有限公司
• 主分類號: F16K99/00
• 分類號: F16K99/00
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 李芙蓉;孫進華

本發明公開了一種電解膜閥及其制造方法，電解膜閥包括：基板、導電膜、電解陰極、電解陽極、絕緣層、儲液器。其中基板與儲液器連接在一起，儲液器中設置有導電介質。電膜設置在基板中，電解陰極、電解陽極設置在基板的表面。絕緣層設置在電解陰極和電解陽極上。電解膜的制造方法的步驟包括：在基板的開口上沉積導電膜；在基板上印刷電解陽極；在基板上印刷電解陰極；將電解陽極、導電膜、電解陰極封閉在儲液器內部。本發明避免了產生大量氣泡，是電解更加的穩定并能保證電解微通道通過效率。

技術領域

本發明涉及流量控制的技術領域，具體涉及一種電解膜閥及其制造方法。

背景技術

在醫療診斷裝置或藥物遞送裝置中，通常需要控制輸入的液體以預定的時間間隔通過單獨孔或微通道。為了實現這一點，已經開發了多種閥和泵技術，其多是利用柔性腹板、氣動裝置、復雜毛細管系統、熱或光致動聚合物、剛性珠或熔融可膨脹材料來驅動流體通過通道。在需要時，也可以阻止流體通過。然而，這些系統中的大多數需要使用龐大且昂貴的外圍制動設備。但是由于這些設備存在不夠堅固以及不可靠的原因，其無法用于便攜式手持診斷裝置或植入式藥物遞送裝置中。

同時在一些微流體裝置中還設計了一種微芯片，其具有被導電蓋材料阻止釋放的含液體的儲液器。在施加電流通過蓋時，蓋被電解并最終破裂，釋放到儲液器的流體內。然而，這樣的裝置需要昂貴且繁瑣的潔凈室精密加工技術，才能達到低成本、高通量的技術要求。而這種制造技術包括箔技術、卷對卷印刷、熱成型、熱壓花和注塑成型等制造裝置的能力。此外，在現有的電解閥裝置中，陽極和蓋共享相同的連接結構。在電解的過程中，蓋的電解與整個陽極結構的電解相同，會有大量氣體氣泡形成，其不但會干擾電解并且還會將氣泡送入到微通道中。傳入到微通道的氣泡也會對微通道產生在潛在地干擾。

如何才能夠避免現有的技術中，由于電解產生大量的氣泡，干擾正常的電解以及微通道的通過效率是本發明有待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電解膜閥及其制造方法，用以解決現有的由于產生大量氣泡，而干擾正常的電解以及微通道通過效率的問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案為提供一種電解膜閥，所述的電解電解膜閥包括：基板、導電膜、電解陰極、電解陽極、絕緣層、儲液器、微通道。其中基板與儲液器連接在一起，儲液器中設置有導電介質。電膜設置在基板中，電解陰極、電解陽極設置在基板的表面。絕緣層設置在電解陰極和電解陽極上。

所述的基板為柔性的，在基板上設置有微通道口。當所述基板被彎曲到高達180度時，電解陰極和電解陽極連同導電膜膜保持穩定地附著在基板上。并且當所述基板被彎曲到高達180度時，所述陰極和陽極連同所述膜保持穩定地附著到所述基板。基板選：塑料、熱塑性塑料、彈性體、橡膠、液態硅橡膠、熱彈性材料、柔性硅、熱塑性彈性體中的一種作為其制作的材料。

所述的導電膜為能被電解腐蝕的金屬制成，其厚度的范圍為400mm到500μm，并且導電膜對于導電介質是不可滲透的。導電膜的制備金屬材料選擇為金、鋁、銅、鈦、鉑、鉻、銀、鎳、鉭、鋅、鎢、鉬和鈀中的一種作為導電膜的材料。導電膜沉積具有多種選擇方式，具體地選擇粘合劑、膠、濺射、刷涂的金屬箔轉印，以及拾取和放置的方式的一種進行沉積。

優選地，制備導電膜的材料為金屬鋁材料。

所述的電解陰極包括陰極引線部分、弧形部分。電解陰極是通過噴墨印刷或絲網印刷的方式設置在基板上，并添加碳基油墨。電解陰極的材料為銀、金、鋁、鈦、銅、碳納米管、石墨烯、導電聚合物以及其組合中的一種。與純金屬油墨相比，碳基油墨具有與柔性基板更好的結合。此外，通過利用碳基油墨并調節添加到油墨中的導電材料的最佳含量，可實現足夠的導電性和陽極抗氧化性之間的平衡，以及導電膜的腐蝕同時還最小化氣泡的形成來達到無干擾的水平。