[发明专利]基于光热波导的微流控芯片及其微流控方法

权利要求书

1.一种微流控芯片的微流控方法，其特征在于，该微流控方法基于下述微流控芯片，包括芯片基底、光热波导、微流室、光信号输入端口、微流泵、微流体，所述微流室设置在芯片基底上，所述光热波导由光热转换材料与微纳波导组装而成，光热波导浸没在微流室底部，光热波导一端通过光信号输入端口与外部光源连接，光源发出的光信号在所述光热波导上传输；所述微流体放置在微流室内，微流泵通过管道与微流室连接；

所述微流控方法包括步骤：

(1)将微流体通过微流泵注射入微流室中，根据注射微流体的体积计算微流室中微流体层的厚度；

(2)将光信号通过光热波导的光信号输入端口输入；

(3)通过微流泵调整微流室中微流体层的厚度，以控制流体的流动模式，按照流体层由薄到厚，依次出现：热毛细对流主导的水平式涡旋流动，水平式与竖直式混合的涡旋流动，以及由浮力对流主导的竖直式涡旋流动；

(4)通过调节所述光信号的功率以控制流体的流动强度。

2.根据权利要求1所述的微流控方法，所述光热转换材料通过涂覆或沉积方式包覆于微纳波导表面；

所述光热转换材料为石墨烯、氧化石墨烯、纳米金胶体或纳米银胶体。

3.根据权利要求1所述的微流控方法，其特征在于，

微纳波导的材料为石英、氮化硅、或者熔点大于100摄氏度的聚合物；

微纳波导为脊形波导、矩形波导或圆柱形波导。

4.根据权利要求1所述的微流控方法，其特征在于，所述光热波导浸没在所述微流室底部中央。

5.根据权利要求1所述的微流控方法，其特征在于，所述光信号的波长范围在可见光波段或者近红外波段。

6.根据权利要求5所述的微流控方法，其特征在于，所述光信号的光功率可调谐范围在20mW-100mW。

7.根据权利要求1所述的微流控方法，其特征在于，微流室的制备材料为石蜡、聚二甲硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯或紫外固化胶。

8.根据权利要求1所述的微流控方法，其特征在于，微流体为水、DMF或PBS缓冲液。

9.根据权利要求1所述的微流控方法，其特征在于，

所述微流体中带有用于流体示踪的微纳米颗粒，微纳米颗粒为规则球体的聚合物小球，或者规则球体的silica小球，或者规则棒状的金属微纳米线，或者规则棒状的半导体微纳米线，或者规则棒状的聚合物微纳米线，或者不规则形状碳粉。