[发明专利]基于随机旋转颗粒的增强型无源微混合器及其制作方法

权利要求书

1.基于随机旋转颗粒的增强型无源微混合器，其特征在于：微混合器包括入口一、入口二、入口沟道一、入口沟道二、一个出口、一个出口沟道、混合腔室、颗粒一和颗粒二；颗粒一和颗粒二的材料为PDMS，位于混合腔室的内部，能够随着流体的注入通过流体对颗粒的作用力在混合腔室内部进行随机运动；微混合器的制造过程及工艺参数如下：

（1）通过3D打印机分别打印出初始沟道模具以及混合腔室端盖模具，其中初始沟道模具和端盖模具的材料为抗冲击聚苯乙烯树脂（HIPS）；使用数控雕刻机在初始沟道模具的混合腔位置铣削四个尺寸为1.5×1.5×1.5mm的凹槽形成最终的沟道模具；其中两个凹槽用来浇注PDMS，使得微混合器制作完成后混合腔室内部带有两个可随机运动的PDMS颗粒；另外两个凹槽用来与封装模具的固定销连接，对浇注了PDMS的凹槽进行封装；

（2）将PDMS对沟道模具上凹槽进行浇注，对其抽真空处理20min，80℃条件下加热20min进行烘干；

（3）使用混合腔室端盖模具的固定销与沟道模具的固定槽对准进行封装；

（4）在浇注模具底部平铺一层厚度为2mm的PDMS，对其抽真空处理20min，在80℃条件下加热20min进行烘干；

（5）将沟道模具放入已经带有一层固化PDMS的浇注模具，将其抽真空处理20min，在80℃条件下加热20min进行烘干；将已固化的带有沟道模具的PDMS从浇注模具中取出，使用打凹槽器在入口通道和出口通道的顶端打凹槽，其中凹槽的直径为2mm；

（6）将带有入口和出口的PDMS放入柠檬烯溶液内部充分浸泡12小时，形成带有2个正方体颗粒的微混合器。

2.根据权利要求1所述的基于随机旋转颗粒的增强型无源微混合器，其特征在于：混合腔室的尺寸为5×5×3mm，入口沟道和出口沟道的尺寸为0.5×0.5×10mm。

3.根据权利要求1所述的基于随机旋转颗粒的增强型无源微混合器，其特征在于：混合腔室端盖模具的尺寸为5×5×0.5mm，在端盖模具的对角位置带有两个尺寸为1.4×1.4×1.5mm的固定销。

4.根据权利要求1所述的基于随机旋转颗粒的增强型无源微混合器，其特征在于：使用PDMS对沟道模具的凹槽进行浇注时，需要使用恒流注射泵对其精准定量，确保凹槽外部无任何PDMS存在。