[发明专利]液滴的产生方法及装置

权利要求书

1.液滴的产生方法，所述液滴的产生方法包括以下步骤：

(A1)获得毛细管的初始参数，所述初始参数包括毛细管相对基材的倾斜角度；

(A2)利用映射关系获得与目标液滴半径对应的目标参数，所述映射关系为液滴半径和控制参数间的对应关系；所述控制参数包括毛细管相对基材的倾斜角度和毛细管内液体的流速；

所述映射关系为，R为滴液半径，k₁为所述基材的玻片系数，k₂为流速系数，β为所述液体的表面张力系数，r₀为所述毛细管底端的内径，ρ为所述液体的密度，g为重力加速度，r为所述毛细管的在内部液位处的内径，h为所述液位到所述毛细管底端的距离，p₀是大气压强，是毛细管的中心轴线与内表面的母线间的夹角，θ是所述母线与毛细管内部液面间夹角的最大值；

(A3)将所述毛细管的初始参数调整到所述目标参数；

(A4)所述毛细管的底端处的液体接触所述基材，毛细管内的液体向下流动；

(A5)所述毛细管的底端上移以脱离所述基材，液滴形成在所述基材上。

2.根据权利要求1所述的液滴的产生方法，其特征在于，步骤(A4)具体为：

将所述毛细管水平平移至目标区域，向下移动所述毛细管，使得所述毛细管的底端处的液体接触所述基材。

3.根据权利要求1所述的液滴的产生方法，其特征在于，步骤(A5)具体为：

旋转所述毛细管，并向上移动毛细管。

4.根据权利要求1所述的液滴的产生方法，其特征在于，利用全息法获得所述初始参数，所述初始参数还包括所述毛细管内液位、在液位处的内径、液位相对毛细管底端的距离以及毛细管底端的内径。

5.根据权利要求1所述的液滴的产生方法，其特征在于，所述液滴的产生方法还包括步骤：

(A6)检测所述基材上的液体，并判断是否符合目标液滴半径；

若不符合，返回到步骤(A2)；

若符合，进入下一步骤。

6.根据权利要求5所述的液滴的产生方法，其特征在于，从步骤(A6)返回到步骤(A4)时，所述映射关系调整为：

R_n+1为液滴的半径，r_init为所述毛细管在内部初始液位时的内径，h_init为毛细管内初始液位与底端的距离。

7.根据权利要求1所述的液滴的产生方法，其特征在于，在步骤(A4)-步骤(A5)中，所述毛细管相对基材的倾斜角度不变。

8.根据权利要求1所述的液滴的产生方法，其特征在于，所述毛细管的处理方式为：

毛细管依次在8％～12％的NaOH溶液和Piranha溶液中浸泡2～10分钟；

毛细管在18％～22％的二氯二甲基硅烷的乙醇溶液中浸泡1～2小时；

清洗毛细管，在100～150度下加热毛细管30～60分钟；或者，所述基材的处理方式为：

将硅溶胶和磺酸基修饰的纳米二氧化硅溶液按比例混合均匀后，涂覆在基材表面上，在100～150度下加热30～60分钟。