[发明专利]基于光热波导的微流控芯片及其微流控方法

摘要

本发明公开了一种基于光热波导的微流控芯片及其微流控方法，该芯片包括光热波导、微流室、光信号输入端口、微流泵、微流体，光热波导由光热转换材料与微纳波导组装而成，光热波导浸没在微流室底部，光源发出的光信号在光热波导上传输；微流泵通过管道与微流室连接。光热波导通过光信号激发出热量进而在整个微流体中产生温度梯度，诱导产生以竖直式涡旋流为特征的浮力对流以及以水平式涡旋流为特征的热毛细对流。通过微流泵可改变流体层厚度进而控制微流体的流动模式。通过光信号的功率可改变光热波导的热量进而控制微流体的流动强度。该方法快捷方便、成本低廉且高效，可以产生多种形式的涡旋流。

主权项

1.一种微流控芯片的微流控方法，其特征在于，该微流控方法基于下述微流控芯片，包括芯片基底、光热波导、微流室、光信号输入端口、微流泵、微流体，所述微流室设置在芯片基底上，所述光热波导由光热转换材料与微纳波导组装而成，光热波导浸没在微流室底部，光热波导一端通过光信号输入端口与外部光源连接，光源发出的光信号在所述光热波导上传输；所述微流体放置在微流室内，微流泵通过管道与微流室连接；所述微流控方法包括步骤：(1)将微流体通过微流泵注射入微流室中，根据注射微流体的体积计算微流室中微流体层的厚度；(2)将光信号通过光热波导的光信号输入端口输入；(3)通过微流泵调整微流室中微流体层的厚度，以控制流体的流动模式，按照流体层由薄到厚，依次出现：热毛细对流主导的水平式涡旋流动，水平式与竖直式混合的涡旋流动，以及由浮力对流主导的竖直式涡旋流动；(4)通过调节所述光信号的功率以控制流体的流动强度。