[发明专利]一种可形成液态金属液滴的微流控芯片及其制备方法

说明书

本发明涉及一种形成液态金属微米尺度液滴的微流控芯片。包括：基底；在所述基底上设置有微流道层；所述微流道层包含有第一微流道、第二微流道、窄口和第三微流道；所述第一微流道与第二微流道通过所述窄口连通；所述第一微流道与所述第二微流道的宽度远大于所述窄口宽度；所述第一微流道与所述第二微流道的长度方向的中轴线在同一直线上；所述第三微流道与所述第一微流道之间夹角为30°；所述第一微流道、所述第二微流道和所述第三微流道分别用于液态金属、产生的液态金属液滴和溶液的流动。本发明提供的微流控芯片及液态金属液滴生成方法操作简便，生成液滴尺寸便于控制，成本低。

技术领域

本发明涉及电毛细技术领域，具体涉及一种可形成液态金属液滴的微流控芯片及其制备方法。

背景技术

目前，制作液态金属液滴主要是使用微流聚焦装置制造液滴的方法。此方法制造液滴有许多优点，但制作工艺相对繁琐，操作较复杂。由于现有技术主要是运用流体剪切力的方式用来制作液态金属液滴，这需要另一种与液态金属不相溶并粘度较大的液体(大部分使用甘油与NaOH的混合溶液)用于剪切液态金属。并且需要两个微流泵控制液态金属和甘油-NaOH溶液的流速比，操作较为繁琐。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可形成液态金属液滴的制作方法以及可形成液态金属液滴的微流控芯片，不需调节控制液态金属与甘油-NaOH溶液的流速比，使简化操作和工艺。

为了解决上述问题，本发明提供一种可形成液态金属液滴的微流控芯片，包括：

基底；

在所述基底上设置有微流道层；

所述微流道层上包含有第一微流道、第二微流道、窄口和第三微流道；所述第一微流道与第二微流道通过窄口连通；所述第一微流道与所述第二微流道的宽度远大于所述窄口宽度；所述第一微流道与所述第二微流道的长度方向的中轴线在同一直线上；所述第三微流道与所述第一微流道之间夹角为30°；所述第一微流道、所述第二微流道和所述第三微流道分别用于液态金属、产生的液态金属液滴和溶液的流动；

在所述微流道层还设置有通孔，分别用于所述第一微流道、所述第二微流道和第三微流道中液体的注入和流出。

优选的，所述微流道层由聚二甲基硅氧烷(PDMS)形成。

优选的，所述基底为玻璃片或石英片。

一种可形成液态金属液滴的微流控芯片的制备方法，包括：

提供基底；

提供微流道层，所述微流道层包含有第一微流道、第二微流道、窄口和第三微流道；所述第一微流道与第二微流道通过窄口连通；所述第一微流道与所述第二微流道的宽度远大于所述窄口宽度；所述第一微流道与所述第二微流道的长度方向的中轴线在同一直线上；所述第三微流道与所述第一微流道之间夹角为30°；所述第一微流道、所述第二微流道和所述第三微流道分别用于液态金属、产生的液态金属液滴和溶液的流动；

在所述微流道层还设置有通孔，分别用于所述第一微流道、所述第二微流道和所述第三微流道中液体的注入和流出；

将所述的基底与所述设置有第一微流道、第二微流道、窄口和第三微流道和通孔的微流道层对准、密封，得到微流控芯片。

优选的，制作所述含有第一微流道、第二微流道、窄口和第三微流道的具体方法为：

在硅片上涂覆光刻胶；

将涂覆好光刻胶的硅片进行烘烤；

将烘烤后的硅片通过预设的掩膜版进行光刻工艺得到微流道的模具；

将所述硅片四周围起形成盒状腔体；

在所述盒状腔体中倒入树脂溶液；