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        一種基于串聯進樣的微流控混合裝置及其使用方法

        文檔序號:45765868發布日期:2026-06-10 01:05閱讀:3來源:國知局
        技術特征:

        1.一種高效微流控混合芯片,其特征在于,混合腔室a和混合腔室b串聯,混合腔室b連接混合通道,所述混合腔室a連接入口通道a,所述混合腔室b連接入口通道b,所述混合通道出口處下方設有微電極結構。

        2.根據權利要求1所述的一種高效微流控混合芯片,其特征在于,所述入口通道a和所述入口通道b的半徑為0.5mm,所述混合腔室a和所述混合腔室b的半徑為1.5mm,所述入口通道a和所述入口通道b的間距為5mm,所述混合通道與所述混合腔室b連接處截面尺寸0.1mm×0.06mm,所述混合通道設有呈u型的主通道段,所述主通道段的垂直段長4mm,所述主通道段的弧形段半徑1mm。

        3.根據權利要求1所述的一種高效微流控混合芯片,其特征在于,所述微電極結構為指狀交叉電極陣列,所述電極包括10nm厚的鉻粘附層和100nm厚的金導電層。

        4.根據權利要求1所述的一種高效微流控混合芯片,其特征在于,所述混合腔室a、所述混合腔室b、所述入口通道a、所述入口通道b和所述混合通道采用軟光刻技術制備,所述微電極結構通過光刻、濺射和剝離工藝制備。

        5.根據權利要求1所述的一種高效微流控混合芯片,其特征在于,所述微電極結構位于玻璃基片表面,所述混合腔室a、所述混合腔室b和所述混合通道通過氧等離子體表面親水化處理鍵合在玻璃基片。

        6.如權利要求1至5任一項所述的高效微流控混合芯片的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:

        7.根據權利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述流體a與所述流體b注入前分別儲存在與所述入口通道a和所述入口通道b對應的儲液裝置中,所述流體a與所述流體b通過注射泵注入所述入口通道a和所述入口通道b中。

        8.根據權利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述流體a與所述流體b在混合腔室b形成所述流體a包夾所述流體b三層平行層流的流體結構,所述流體a與所述流體b在所述混合通道形成混合溶液。

        9.根據權利要求8所述的制備方法,其特征在于,在所述微電極結構處連接電化學阻抗檢測設備,檢測所述混合溶液的阻抗信號,所述檢測頻率范圍為1hz-106hz。

        10.根據權利要求8所述的制備方法,其特征在于,當re數調節范圍為0.15-75時,所述出口處混合指數不低于92%。


        技術總結
        本發明公開一種基于串聯進樣的微流控混合裝置及其使用方法,屬于微流控芯片技術領域。本發明采用串聯混合腔室的設計方案,使得兩種不同濃度流體能夠交替地注入混合腔室,通過流道結構,可以自發在混合腔室入口截面形成三層平行層流的流體結構,三層流體結構的混合流體通過混合通道后,基于擴大的接觸面積,通過分子擴散實現高效混合,此結構在不引入混沌對流或外部能量場的前提下,將流體間的擴散接觸面積擴大一倍,顯著增強了低雷諾數(Re)下的分子擴散混合效率,能夠在低Re數條件下,僅通過簡潔、低成本的流道設計,無需外部能量輸入即可實現高效混合,同時保持低流動阻力。

        技術研發人員:王俊生,于慶,王月竹,李印春,王添鈺
        受保護的技術使用者:大連海事大學
        技術研發日:
        技術公布日:2026/6/9
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