[發明專利]多孔薄膜、多孔薄膜的制作方法及電滲微泵裝置

在審

• 申請號: 201911006985.8
• 申請日: 2019-10-22
• 公開（公告）號: CN110898672A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 楊倩;葉樂;高猛
• 申請（專利權）人: 浙江省北大信息技術高等研究院;杭州未名信科科技有限公司
• 主分類號: B01D61/42
• 分類號: B01D61/42
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 何家鵬

本發明屬于微流控技術領域，具體涉及一種多孔薄膜、多孔薄膜的制作方法及電滲微泵裝置。本發明所述的多孔薄膜包括支撐體和多個管道，所述多個管道設于所述支撐體的內部，所述多個管道設有貫穿所述支撐體的通孔，其中，所述支撐體由有機材料制成，所述多個管道由無機材料制成。根據本發明所述的多孔薄膜，在支撐體的內部設置多個管道，通過采用由無機材料制成的管道，使多孔薄膜具有較高的電滲流速度，同時采用由有機材料制成的支撐體，使多孔薄膜具有較高的柔性，防止多孔薄膜發生碎裂。

技術領域

本發明屬于微流控技術領域，具體涉及一種多孔薄膜、多孔薄膜的制作方法及電滲微泵裝置。

背景技術

本部分提供的僅僅是與本公開相關的背景信息，其并不必然是現有技術。

電滲微泵是利用微尺度通道內流體在外加電場作用下的電滲現象，以實現微驅動。隨著固態納米多孔薄膜制備技術的不斷發展，研究者利用多孔膜(徑跡蝕刻聚合物薄膜、碳納米管薄膜、陽極氧化鋁薄膜、多孔硅膜)的一系列優點，如孔隙率高、孔道曲率低、孔道短(膜極薄)，可以較容易地獲得低電壓驅動的電滲微泵。目前，所公開的基于多孔膜結構的電滲微泵所用到的多孔膜基本上為單一的材料。

雖然，現有的多孔薄膜材料表現出較好的電滲流性能且可實現低電壓驅動，但目前所公開的基于多孔膜結構的電滲微泵所用到的多孔膜基本上為單一的材料制成，仍存在很多不足之處。例如，陽極氧化鋁薄膜和多孔硅膜很脆、易碎，缺少柔性；碳納米管薄膜制備工藝十分復雜，難以大批量制備和規模產業化；徑跡刻蝕聚合物薄膜雖然容易商品化，但是并不是所有聚合物材料均具有明顯的高zeta電勢(表征材料具有電滲流性質的重要指標)和穩定的電滲驅動性能。

發明內容

本發明的目的是至少解決由單一材料制成的多孔薄膜不能同時兼備有機材料的柔性和無機材料穩定的電滲流性能的問題。

本發明的一方面提出了一種多孔薄膜，所述多孔薄膜包括：

支撐體；

多個管道，所述多個管道設于所述支撐體的內部，所述多個管道設有貫穿所述支撐體的通孔，其中，所述支撐體由有機材料制成，所述多個管道由無機材料制成。

根據本發明的多孔薄膜，在支撐體的內部設置多個管道，通過采用由無機材料制成的管道，使多孔薄膜具有較高的電滲流速度，同時采用由有機材料制成的支撐體，使多孔薄膜具有較高的柔性，防止多孔薄膜發生碎裂。

另外，根據本發明的多孔薄膜，還可具有如下附加的技術特征：

所述支撐體為固態的聚甲基丙烯酸甲酯。

在本發明的一些實施方式中，所述多個管道為玻璃纖維管或陶瓷管。

在本發明的一些實施方式中，所述多個管道均垂直設于所述支撐體的兩側面。

本發明還提出了一種多孔薄膜的制作方法，所述制作方法包括以下步驟：

將多個管道置于管體的內部；

將液態或熔融態的支撐體注入所述管體的內部，使液態或熔融態的所述支撐體包裹所述多個管道；

使液態或熔融態的所述支撐體形成固態的所述支撐體；

將含有所述多個管道的固態的所述支撐體分割成片狀，從而得到所述多孔薄膜。

在本發明的一些實施方式中，將含有所述支撐體的揮發性有機物溶液注入所述管體的內部，使所述揮發性有機物揮發后，得到固態的所述支撐體；

或者將含有所述支撐體的熔融態液體注入所述管體的內部，使所述熔融態液體冷卻后，得到固態的所述支撐體。