[发明专利]用于制备单分散液滴和气泡的微结构装置及其使用方法

权利要求书

1.一种用于制备单分散液滴和气泡的微结构装置，其特征在于，所述微结构装置的组成包括基片、盖片及毛细管；

在基片上设置阶梯形凹槽作为主通道；主通道由上游的宽径区和下游的窄径区构成；宽径区的宽度大于窄径区的宽度，宽径区与窄径区相连通构成阶梯形结构；在基片上主通道一侧设置旁路通道；

在基片主通道一侧设置盖片，盖片与基片主通道一侧密封相连；

旁路通道内设置毛细管，毛细管与旁路通道和盖片分别密封相连，毛细管伸入主通道并与主通道相通；在主通道中毛细管口设置在宽径区与窄径区的连接处；

在宽径区入口处设置连续相流体入口管，连续相流体入口管与主通道和盖片分别密封相连；在窄径区出口处设置两相流体出口管，两相流体出口管与主通道和盖片分别密封相连；

通过盖片、毛细管、连续相流体入口管和两相流体出口管使主通道形成密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备单分散液滴和气泡的微结构装置，其特征在于，在主通道中所述毛细管口为缩口形状。

3.根据权利要求1所述的一种用于制备单分散液滴和气泡的微结构装置，其特征在于，所述毛细管的内径为50～1000微米，材质为玻璃、不锈钢或聚四氟乙烯。

4.根据权利要求1所述的一种用于制备单分散液滴和气泡的微结构装置，其特征在于，所述连续相流体入口管和两相流体出口管分别为微型毛细管，内径分别为50～1000微米，材质分别为聚四氟乙烯、不锈钢或玻璃。

5.根据权利要求1所述的一种用于制备单分散液滴和气泡的微结构装置，其特征在于，所述毛细管的外径不小于旁路通道的深度。

6.根据权利要求1或2所述的一种用于制备单分散液滴和气泡的微结构装置，其特征在于，在主通道内毛细管口的宽度不大于窄径区宽度的二分之一。

7.根据权利要求1所述的一种用于制备单分散液滴和气泡的微结构装置，其特征在于，所述基片的材质为PMMA、PDMS、玻璃、不锈钢、硅片或聚四氟乙烯。

8.如权利要求1所述的一种用于制备单分散液滴和气泡的微结构装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

操作时，使用注射泵将分散相自通过毛细管注入，将连续相通过主通道上游的连续相流体入口管注入；在主通道内的毛细管口处，受到连续相非对称突扩流场的作用，分散相流体在主通道内毛细管口的下游侧被剪切形成均匀的液滴或气泡；经由主通道下游的两相流体出口管，通过收集装置收集所制备的单分散液滴和气泡。

9.根据权利要求8所述的一种用于制备单分散液滴和气泡的微结构装置的使用方法，其特征在于，连续相和分散相的体积流量比范围为(30:1)～(10000:1)。