[发明专利]基于光流漩涡阵列的材料分布式控制平台及控制方法

权利要求书

1.基于光流漩涡阵列的材料分布式控制平台，其特征在于，包括光热热源、微流控芯片、微流体、普通光纤、光源以及微调整架，微流体放置在微流控芯片中，光热热源由光热转换材料与微纳波导组装而成，光热转换材料包覆在微纳波导上，光热热源放置在微流体上，微纳波导一端与普通光纤连接；所述普通光纤放置在所述微调整架上，普通光纤另一端通过端口与光源连接；

微流控芯片通过激发放置在微流体表面上的微纳波导产生马兰格尼对流，马兰格尼对流由四个漩涡组成，每个漩涡均按照一定方向旋转，且在最中心处速度最小。

2.根据权利要求1所述的材料分布式控制平台，其特征在于，所述材料分布式控制平台还包括显微镜系统，微流控芯片放置在所述显微镜系统的载物台上；所述的显微镜系统采用配有CCD成像系统的显微镜。

3.根据权利要求1所述的材料分布式控制平台，其特征在于，所述的普通光纤为单模石英光纤；

微纳波导采用火焰熔融拉伸法拉制普通光纤制得；

光热热源由光热转换材料与微纳波导经光致沉积或液滴涂覆方式组装而成。

4.根据权利要求1所述的材料分布式控制平台，其特征在于，所述的光源为功率可调谐光源。

5.基于权利要求1-4任一项所述材料分布式控制平台的材料分布式控制方法，其特征在于，包括材料的捕获控制方法，捕获控制方法包括步骤：

通过微调整架将光热热源放置在微流体表面要捕获的目标附近；

通过光源激发光热热源诱导微流体产生漩涡阵列；

捕获目标被其中一个漩涡吸引至漩涡中心。

6.根据权利要求5所述的材料分布式控制方法，其特征在于，包括材料的操控控制方法，操控控制方法包括步骤：

通过如权利要求5所述的捕获控制方法捕获材料；

在捕获所述的材料之后，通过所述微调整架移动所述微纳波导，以使所述材料随着所述微纳波导移动。

7.根据权利要求5所述的材料分布式控制方法，其特征在于，包括材料的操控控制方法，操控控制方法包括步骤：

通过如权利要求5所述的捕获控制方法捕获材料；

在捕获所述的材料之后，通过调整光源的输出功率，以使所述材料随着漩涡尺寸的变化而移动。

8.根据权利要求5所述的材料分布式控制方法，其特征在于，包括材料的旋转控制方法，旋转控制方法包括步骤：

通过如权利要求5所述的捕获控制方法捕获材料；

在捕获所述的材料之后，通过漩涡的旋转作用，以使所述材料随着漩涡的流向旋转。

9.根据权利要求5所述的材料分布式控制方法，其特征在于，包括材料的组装控制方法，组装控制方法包括步骤：

通过如权利要求5所述的捕获控制方法捕获材料；

在捕获所述的材料之后，通过所述微调整架移动所述微纳波导，以使所述材料随着所述微纳波导移动；

循环以上两个步骤，将所有捕获的材料捕获到同一个漩涡，并自动组装成一个新的材料和结构。

10.一种组装材料和结构，其特征在于，采用权利要求9所述的组装控制方法制备得到；

所述的材料为微纳米球、或纳米线、或生物细胞和生物分子。