[發明專利]一種等離子體射流快速制備親疏水微流道的裝置與方法

在審

• 申請號: 202210991957.1
• 申請日: 2022-08-17
• 公開（公告）號: CN115449780A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 王濤;汪加豪;王信;饒思賢;項騰飛;時禮平
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學;安徽工業大學蕪湖技術創新研究院
• 主分類號: C23C16/513
• 分類號: C23C16/513;C23C16/455;C23C8/36;H05H1/00
• 代理公司: 合肥市科深知識產權代理事務所(普通合伙) 34235
• 代理人: 李丹丹

本發明公開了一種等離子體射流快速制備親疏水微流道的裝置與方法，涉及微流控系統技術領域，疏水氣源A和親水氣源B均與發生器單元體連接；功率電源A與左金屬絲電極、右金屬絲電極相連接；功率電源B與中間金屬絲電極相連接。移動發生器單元體使得產生的左等離子體射流、中間等離子體射流和右等離子體射流作用于基板上；左等離子體射流、右等離子體射流將在基板上沉積一層左疏水膜、右疏水膜，中間等離子體射流將在基板上沉積一層親水膜。基板上沉積的左疏水膜、親水膜與右疏水膜將圍成一條親疏水微流道；通過將發生器單元體移動不同軌跡，將制備出具有不同圖案的親疏水微流道。可通過并列多個發生器單元體實現多條親疏水通道的快速制備。

技術領域

本發明屬于微流控系統技術領域，具體是一種等離子體射流快速制備親疏水微流道的裝置與方法。

背景技術

微流控技術在環境檢測、細胞生物學、蛋白質分析、基因工程等領域得到了廣泛的應用。而微流控技術的核心就是在基底表面制備出親疏水的微流體通道。傳統的微流體通道制備方法包括層間轉移與貼合、軟光刻、噴墨打印、3D打印等方法。然而，這些方法需要復雜的制造工藝以及昂貴的加工設備，且難以與其他加工技術相兼容。

對于微流道制備的核心就是如何讓在基底表面構建出高對比度的親疏水區域，大氣壓低溫等離子體是一種電子溫度較高而離子溫度較低的非平衡等離子體，因其具有溫度低、活性強、成本低廉等優點，在材料表面處理等領域展現了獨特的技術優勢。近年來，利用大氣壓低溫等離子體技術，借助微掩膜方法，可以在基底表面制備出一層親水層，從而實現親疏水微流道的制備。但是這些方法操作復雜，尤其是在圖案化親疏水通道方面，無法避免的會使用到微掩膜；而且這些方法需要事先在基底表面大面積制備出疏水膜層，導致工藝復雜、耗時。

因此，開發一種基于大氣壓等離子體的快速、簡單高效、兼容性好的制備親疏水微流道的裝置與方法是目前微流道制備領域的一大難題。

鑒于上述缺陷，本發明提供一種等離子體射流快速制備親疏水微流道的裝置與方法。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一；為此，本發明提出了一種等離子體射流快速制備親疏水微流道的裝置與方法。

為實現上述目的，根據本發明的第一方面的實施例提出一種等離子體射流快速制備親疏水微流道的裝置，包括多個并列設置的發生器單元體及位于發生器單元體下方的基板；

所述發生器單元體包括：依次并排連接的左等離子體發生器、中間等離子體發生器和右等離子體發生器；

疏水氣源B，其分別與左等離子體發生器、右等離子體發生器相連通；

親水氣源B，其與中間等離子體發生器相連通；

功率電源A，其分別與左等離子體發生器、右等離子體發生器相連接；

功率電源B，其與中間等離子體發生器相連接。

進一步地，所述左等離子體發生器、中間等離子體發生器和右等離子體發生器之間通過膠接或焊接并列相連。

進一步地，還包括左金屬絲電極、中間金屬絲電極、右金屬絲電極，所述左金屬絲電極、中間金屬絲電極、右金屬絲電極分別插接在左等離子體發生器、中間等離子體發生器和右等離子體發生器內。

進一步地，所述左等離子體發生器、中間等離子體發生器和右等離子體發生器的一端分別開設有與左金屬絲電極、中間金屬絲電極、右金屬絲電極相配合對應的左電極孔、中間電極孔、右電極孔。

進一步地，所述左等離子體發生器、中間等離子體發生器和右等離子體發生器上分別還設置有左空腔、中心空腔、右空腔；所述左金屬絲電極、中間金屬絲電極、右金屬絲電極分別穿過左電極孔、中間電極孔、右電極孔進入左空腔、中心空腔、右空腔。