[發明專利]基于介電泳的表面微液滴配發結構、制備方法及配發方法

在審

• 申請號: 201810297219.0
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108339581A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 王偉強;趙偉炳
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

1.一種基于介電泳的表面微液滴配發結構，其特征在于：包括絕緣基底（3）、絕緣層（4）、疏水層（5）、兩個電極（2）和兩個連接片（1）；所述電極（2）包括長條形電極和若干個半圓柱形電極，若干個半圓柱形電極等間隔固定在長條形電極外側壁，長條形電極和半圓柱形電極高度相等，兩個電極（2）的長條形電極內壁相對，平行設置在絕緣基底（3）上，在設有電極（2）的絕緣基底（3）上設置絕緣層（4），絕緣層（4）上設置疏水層（5），兩個連接片（1）通過分別與兩個電極（2）的端部相連，連接片（1）用于連接外部電源。

2.根據權利要求1所述的基于介電泳的表面微液滴配發結構，其特征在于：所述兩個連接片（1）位于兩個電極（2）的同側端部。

3.根據權利要求1所述的基于介電泳的表面微液滴配發結構，其特征在于：根據Rayleigh不穩定理論，對于半圓柱形電極間距的周期λ，有如下的計算公式：

λ=9.016(w + g/2)

其中w是長條形電極的寬度，g是兩個長條形電極的間距。

4.根據權利要求1所述的基于介電泳的表面微液滴配發結構，其特征在于：所述絕緣基底（3）采用絕緣材料。

5.一種基于上述權利要求1-4中任意一項所述的基于介電泳的表面微液滴配發結構的制備方法，其特征在于，方法步驟如下：

步驟1、在絕緣基底（3）上采用PECVD、蒸鍍、濺射工藝制備導電薄膜，通過光刻及其后的金屬刻蝕方法形成連接電源的兩個連接片（1）和兩個電極（2）；

步驟2、通過旋涂、物理濺射、化學氣相沉積方法在設有連接片（1）和電極（2）的絕緣基底（3）上制備絕緣介質層（4）；

步驟3、通過旋涂方法制備絕緣介質層（4）上表面的疏水層（5）；

步驟4、通過刻蝕將連接電源的連接片（1）暴露出來。

6.根據權利要求5所述的基于介電泳的表面微液滴配發結構的制備方法，其特征在于：上述絕緣基底（3）材料采用絕緣材料，導電薄膜為鉻或鋁的金屬層或氧化銦錫化合物；絕緣介質層（4）采用介電常數高、抗擊穿能力強的絕緣材料，疏水層（5）材料選用Teflon-AF或Cytop 。

7.一種基于上述權利要求1-4中任意一項所述的基于介電泳的表面微液滴配發結構的配發方法，其特征在于，方法步驟如下：

步驟a、將母液滴（6）滴于電極（2）的長條形電極的一端；

步驟b、對兩個電極（2）施加交流電壓，電壓頻率大于10k Hz，電壓大于60V；

步驟c、母液滴（6）在介電泳力作用下沿著電極（2）的長條形電極延伸，延伸至長條形電極的另一端；

步驟d、此時去除電壓，流體平衡被打破，于是沿長條形電極延伸的液柱在半圓柱形電極處分別形成一個個獨立的微液滴（7）。

8.根據權利要求7所述的基于介電泳的表面微液滴配發結構的配發方法，其特征在于：上述步驟a中，滴于設有連接片（1）的一端。