[发明专利]感应加热的热气泡驱动隔热型微泵及制备方法

权利要求书

1.一种感应加热的热气泡驱动隔热型微泵， 其特征在于，包括PDMS芯片（4）、微加热盘（6）、基底（5）、微励磁线圈（7）；其中，PDMS芯片（4）包括进液口（1）、压缩口（10）、微泵腔（12）、扩散口（11）、出液口（2）、隔热流道（14）、气泡室（13）和气泡室进液口（3）；微加热盘（6）附着在基底（5）上，微加热盘（6）位于气泡室（13）的底部中心；微励磁线圈（7）是一种平面螺旋线圈，微励磁线圈（7）位于微加热盘正下方；感应加热的热气泡驱动隔热型微泵控制系统包括计算机（27）、脉冲发生器（36）、数字电流表(30)、电容(17)、可编程控制器(26)、继电器( 21)和放大器(31)；

其中，脉冲发生器(36)提供高频信号经过放大器(31）放大，再给微励磁线圈（7）提供高频交变电流，高频交变电流再通过继电器（21）传递给热气泡驱动隔热型微泵，由可编程控制器（26）控制微励磁线圈（7）的间断时间t₁和导通时间t₂；

所述进液口（1）贯穿于PDMS芯片（4），进液口（1）直径0.5-2.5 mm，其与压缩口（10）相连，压缩口（10）最窄处宽度50-100μm，角度为10^o -15^o，长度为1-2 mm，深度0.1-0.4 mm，压缩口（10）与微泵腔（12）相连，微泵腔（12）与扩散口（11）相连，微泵腔（12）为压缩口（10）和扩散口（11）之间较为大的区域，扩散口（11）最窄处宽度50-100μm，角度为10^o -15^o，长度为1-2 mm，深度0.1-0.4 mm，扩散口（11）与出液口（2）相连，出液口（2）直径0.5-2.5 mm；微泵腔（12）还与隔热流道（14）相连，隔热流道（14）与气泡室（13）相连，气泡室（13）的直径为3-6mm，气泡室（13）与气泡室进液口（3）相连，气泡室进液口（3）直径0.5-2.5 mm；

所述微加热盘（6）的直径为3-6 mm，厚度为5-50μm；

所述基底（5）长为2-5mm，宽为2-5mm，厚度为100-600μm，将带有微加热盘（6）的基底（5）的上表面和PDMS芯片(4)通过键合工艺封装在一起，使微加热盘（6）位于气泡室（13）的中央，还在其表面制备PDMS芯片(4)阳模；

所述微励磁线圈（7）采用漆包铜线绕制成平面螺旋线圈，线圈匝数为8匝到20匝，在线圈周围设计一层导热硅胶，用于对微励磁线圈（7）导热，并将微励磁线圈（7）固定在基底（5）的下表面，微励磁线圈（7）和气泡室（13）中的微加热盘（6）中心对齐；

所述的脉冲发生器（36）和放大器（31）相串联，并给微励磁线圈（7）提供高频交变电流；高频脉冲的频率选为20kHz-1MHz；

所述的继电器（21）与微励磁线圈（7）串联，控制微励磁线圈（7）的间断时间t₁和导通时间t₂；通过可编程控制器（26）控制继电器（21），实现对感应加热电路的控制；所述的微励磁线圈（7）的间断的时间是t₁，导通的时间是t₂，电流是I₁；t₁为1s-2s, t₂为0.2s-2s，电流I₁为0.1A-4A。