[實用新型]一種以磁性液體為媒介的可控調比微流混合器

有效

• 申請號: 201820100160.7
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN208082371U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 何永清;趙芳彪
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01F13/08
• 分類號: B01F13/08;B01F15/04;B01F15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開一種以磁性液體為媒介的可控調比微流混合器，包括芯片基底、芯片蓋板和永磁鐵；芯片蓋板貼合在芯片基底上，芯片基底和芯片蓋板開有相對應的凹槽，永磁鐵鑲嵌在凹槽中；芯片基底上設有微流通道；芯片蓋板上設有兩組出入口、兩個調比線圈、電源接口、混合平面線圈組和混合出口。本實用新型通過產生磁場梯度實現對混合物質的比例調節，促使磁性液體內非磁性顆粒產生震蕩作用，完成物質的混合。本實用新型的優勢在于，混合過程快速、均勻、可控；對磁性液體的pH、離子、表面電荷等物理參數無特殊要求，磁性液體可實現生物兼容；可實現對混合物質的比例調節，并且可以在線調節混合比例，調節方法快捷方便。

技術領域

本實用新型屬于微流控技術領域，具體涉及一種以磁性液體為媒介的可控調比微流混合器。

背景技術

自20世紀90年代，A.Manz等人提出微全分析系統以來，微流控芯片已經在全世界范圍內被廣泛研究。由于微流控芯片具有體積小、質量輕、價格低、便于攜帶、試樣消耗少、反應速率快和使用方便等諸多優點，使其在化學、生物學、醫學等領域成為研究熱點。在微機電系統（MEMS）的發展帶動下，近年來微流控技術得到了極其快速的發展，在各類微流控裝置工作過程中，兩種或兩種以上的物質混合是關鍵技術，因此絕大多數場合幾乎都離不開一個重要功能性器件——微流混合器，其主要功能是實現微流體的快速與高?；旌?。

目前國內外眾多研究者已針對微流混合器做了大量工作，并且研制出各式各樣的微流混合器。現有的微流混合器主要分為主動式與被動式兩種。主動式微流混合器是借用外部動力，如電、光、聲和溫度等進行混合，混合過程可控，但混合器結構較為復雜且對微流體物理性質要求較高；被動式微流混合器通過設置特殊的幾何結構實現混合過程，具有結構簡單易于制造的優勢，但混合較為緩慢且混合過程不可控。兩種形式各有優勢，為適應微流控技術的發展，近年來人們開始采取措施綜合利用兩種混合器的優勢，但都是以將一定比例的微流體混合均勻為目的，不具有在混合過程中實現調節比例的功能。

磁性液體是由納米磁性顆粒、基載液和表面活性劑三部分組成的膠體懸浮液，是兼有磁性和流動性的功能性流體。由于磁性液體的獨特性質，使得磁性液體在微流控系統中有了特殊應用，在生物兼容性磁性液體研制成功后，磁性液體有了更廣泛的應用。磁性液體的操控相比其他方法具有易于實現，不受pH、離子、表面電荷的影響等優勢，且在磁場的作用下磁性液體中的非磁性顆粒會受到磁性浮力，進而可對非磁性顆粒進行操控，實現非磁性顆粒的移動、分離和混合等操作。

實用新型內容

為了克服現有技術的缺點，本實用新型提供一種可以實現混合效果好且混合比例可控的以磁性液體為媒介的可控調比微流混合器。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種以磁性液體為媒介的可控調比微流混合器，包括芯片基底1、芯片蓋板2和永磁鐵10；芯片蓋板2貼合在芯片基底1上，芯片基底1和芯片蓋板2開有相對應的凹槽，永磁鐵10鑲嵌在凹槽中，磁極與芯片基底1和芯片蓋板2相垂直；

芯片基底1上設有微流通道6；芯片蓋板2上設有A出口3、A入口4、A調比線圈5、B入口7、B出口8、B調比線圈9、電源接口11、混合平面線圈組12和混合出口13；

微流通道6為刻在芯片基底1上的槽道，包括四條分通道和一條主通道；四條分通道的一端與主通道連通，另一端通過開在芯片蓋板2上的錐形通孔與外界連通，依次分別為A出口3、A入口4、B入口7和B出口8；主通道一端與四條分通道連通，另一端貫穿磁控混合區15，在近末端處為蛇形彎曲，形成幾何混合區14，末端通過開在芯片蓋板2上的錐形通孔混合出口13與外界連通；在A出口3對應的分通道與A入口4對應的分通道之間的通道上設有A調比線圈5，在B入口7對應的分通道與B出口8對應的分通道之間的通道上設有B調比線圈9，A調比線圈5與B調比線圈9為平面線圈，A調比線圈5和B調比線圈9分別從始端與終端各引出一條導線與設在芯片蓋板2兩側的電源接口11連接，每個調比線圈分別由外接直流電源獨立供電；