一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其包括壓電基片、信號發(fā)生裝置及隔離組件，壓電基片的工作表面上設(shè)置有用于激發(fā)聲表面波且與信號發(fā)生裝置連接的第一叉指換能器，且位于第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑上設(shè)置有疏水層，隔離組件設(shè)置于疏水層上；第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波作用于置放于疏水層上的待分離的油相和水相混合微流體上，驅(qū)動混合微流體沿聲傳輸路徑運(yùn)動，在混合微流體到達(dá)隔離組件后，在聲表面波的作用下分離出油相微流體和水相微流體；優(yōu)點(diǎn)是該裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易于集成，而且無需諧振腔，就能夠?qū)崿F(xiàn)油相微流體和水相微流體的完全分離，適用于開放式的微流分析系統(tǒng)。
【專利說明】一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種微流控芯片中油包封水微流體的兩相微流體分離技術(shù)，尤其是涉及一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微流技術(shù)是將一系列生化分析操作，如抽樣、樣品預(yù)處理、分離、反應(yīng)、檢測和數(shù)據(jù)分析等，集成于一個微流基片上，由于其極大地降低了微流分析成本，并縮短了微流分析時間，因而獲得了快速發(fā)展。建立于微流技術(shù)上的微流分析系統(tǒng)，因具有靈活多樣的器件結(jié)構(gòu)、極小的微流體積和較小的系統(tǒng)尺寸，被廣泛應(yīng)用于DNA測序、蛋白質(zhì)分析、單細(xì)胞分析、毒品檢測和食物安全等領(lǐng)域。根據(jù)微流分析系統(tǒng)中微流體的工作形式來分，微流分析系統(tǒng)有兩種類型，包括連續(xù)流形式和數(shù)字流形式。一般來說，工作于數(shù)字流形式的微流分析系統(tǒng)具有試劑體積更少、分析時間更短和分析精度更高等優(yōu)勢，因而獲得了更為快速地發(fā)展。
[0003]在數(shù)字流形式的微流分析系統(tǒng)中，根據(jù)數(shù)字微流體的存在形式可分為兩大類，一類是閉合微流通道中承載于不相溶油相微流體中的數(shù)字微流體；另一類是工作于基片表面上的開放式數(shù)字微流體。前者需要設(shè)計(jì)合適結(jié)構(gòu)的微流通道，而微流通道制作工藝較為復(fù)雜，且對微流體操作需要連續(xù)流動的油相微流體，為使油相微流體在微流通道內(nèi)輸運(yùn)，往往需要外加壓力泵作為油相微流體的動力源，因而增加了微流分析的體積和分析成本。在閉合微流通道的微流分析系統(tǒng)中，每一個水相微流體都是一個微反應(yīng)器，而油相微流體主要用來輸運(yùn)各水相微流體，同時用于界定水相微流體的邊界，當(dāng)水相微流體完成反應(yīng)后，根據(jù)需要將水相微流體與油相微流體進(jìn)行分離。后者只需將待分析的數(shù)字微流體置放于基片表面，直接在基片表面對待分析的數(shù)字微流體進(jìn)行輸運(yùn)、混合、分析等微流操作，因而操作簡單，微流器件尺寸較小，且無需體積較大的壓力泵作為驅(qū)動源。然而，在開放式的微流分析系統(tǒng)中，尤其是在以壓電材料作為基片的開放式的微流分析系統(tǒng)中，待分析的數(shù)字微流體的蒸發(fā)會直接影響微流分析的精度，為了減少待分析的數(shù)字微流體的蒸發(fā)，往往采用與之不相溶的油相數(shù)字微流體包封待分析的數(shù)字微流體完成樣品前處理操作，如為了加速樣品萃取速度，可采用聲表面波等外力實(shí)現(xiàn)液滴-液滴微萃取操作，在完成微萃取操作后，需要將萃取后的有機(jī)溶劑和水相微流體進(jìn)行分離。因此，在微流分析系統(tǒng)中往往需要實(shí)現(xiàn)從油相微流體中分離出被之包封的水相微流體的微流操作。
[0004]常見的油相微流體中分離出水相微流體的方法主要有重力沉降法、離心法、空氣浮選法和纖維填充床融合法等。其中，離心法和空氣浮選法分離油相微流體和水相微流體的效率較高，但是離心法需要產(chǎn)生足夠的離心力，空氣浮選法需要產(chǎn)生足夠的氣流速度，此外兩者的設(shè)備體積較大；重力沉降法對于小的水相微流體的分離效果較低。因此，常采用纖維填充床融合法結(jié)合重力沉降法實(shí)現(xiàn)小體積水相微流體的分離，它采用纖維過濾材料俘獲小體積的水相微流體，并使其融合成為較大體積的水相微流體，再采用重力沉降法與油相微流體分離。上述這些分離方法均需要外加動力源，因此難以應(yīng)用于微流分析系統(tǒng)中。
[0005]為實(shí)現(xiàn)微流分析系統(tǒng)中，油相微流體中水相微流體的分離，出現(xiàn)了 PDMS微流通道中實(shí)現(xiàn)油相微流體中水相微流體的分離，通過PDMS微流通道中的T形結(jié)和微流體的流速，在PDMS微流通道中形成并流層，不相溶的油相微流體和水相微流體分別聚集于不同流層中，實(shí)現(xiàn)油相微流體和水相微流體的分離。但是，該方法只能應(yīng)用于閉合微流通道的微流分析系統(tǒng)中，難以應(yīng)用于開放式的微流分析系統(tǒng)中。為解決開放式的微流分析系統(tǒng)中油相微流體和水相微流體的分離，有人提出了采用聲波在諧振腔中實(shí)現(xiàn)油相微流體和水相微流體的分離。如期刊《聲學(xué)開放式雜志》2008年第I卷第I期66-71頁(The Open AcousticsJournal, Vol.1 (I), 2008:66-71)公開了《聲增強(qiáng)諧振腔中的油-水分離》(《EnhancedAcoustic Separation of Oil-ffater Emulsion in Resonant Cavities》)，它是在容器腔內(nèi)設(shè)置兩個叉指換能器，并在容器腔內(nèi)放置待分離的油相和水相微流體。當(dāng)在兩個叉指換能器上加電信號時，產(chǎn)生諧振波，在容器腔內(nèi)形成駐波，俘獲油相微流體在駐波的波節(jié)處，實(shí)現(xiàn)油相和水相微流體的分離。該方法可以有效地實(shí)現(xiàn)油相微流體聚集于駐波的波節(jié)處，達(dá)到油相微流體和水相微流體分離的目的，但該方法的缺點(diǎn)是不能完全實(shí)現(xiàn)油相微流體和水相微流體的分離，只能實(shí)現(xiàn)油相微流體聚集于諧振波的波節(jié)的幾條線上，難以應(yīng)用于微流分析系統(tǒng)中，有待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易于集成，且能夠?qū)崿F(xiàn)油相微流體與水相微流體的完全分離，適用于開放式的微流分析系統(tǒng)。
[0007]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其特征在于包括壓電基片、用于產(chǎn)生RF電信號的信號發(fā)生裝置及用于將油相微流體隔離出的隔離組件，所述的壓電基片的上表面為工作表面，所述的壓電基片的工作表面上設(shè)置有用于激發(fā)聲表面波且與所述的信號發(fā)生裝置連接的第一叉指換能器，所述的壓電基片的工作表面上且位于所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑上設(shè)置有用于置放待分離的油相和水相混合微流體及分離出的油相微流體和水相微流體的疏水層，所述的隔離組件設(shè)置于所述的疏水層上；所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波作用于待分離的油相和水相混合微流體上，驅(qū)動待分離的油相和水相混合微流體沿聲傳輸路徑運(yùn)動，在待分離的油相和水相混合微流體到達(dá)所述的隔離組件后，在所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的作用下分離出油相微流體和水相微流體。
[0008]所述的隔離組件由兩塊PDMS固定塊和至少一根外表面包覆有疏水性薄膜的隔離條組成，兩塊所述的PDMS固定塊對稱位于所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑的兩側(cè)并固定于所述的疏水層上，所述的隔離條的一端與其中一塊所述的PDMS固定塊連接，所述的隔離條的另一端與另一塊所述的PDMS固定塊連接，使所述的隔離條橫跨于所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑的正上方；在待分離的油相和水相混合微流體到達(dá)所述的隔離條后，在所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的作用下分離出油相微流體和水相微流體，且分離出的油相微流體穿過所述的隔離條，使分離出的水相微流體單獨(dú)位于所述的隔離條朝向所述的第一叉指換能器的一側(cè)，分離出的油相微流體單獨(dú)位于所述的隔離條背面所述的第一叉指換能器的一側(cè)。
[0009]所述的隔離條的根數(shù)為大于或等于兩根，多根所述的隔離條沿垂直于所述的疏水層的方向排列成欄柵狀，靠近所述的疏水層的一根所述的隔離條與所述的疏水層之間的間距為0.3?0.6mm，相鄰兩根所述的隔離條之間的間距為0.3?0.6mm。
[0010]所述的隔離條呈圓弧形狀，所述的隔離條的凹面朝向所述的第一叉指換能器。
[0011]所述的信號發(fā)生裝置由用于產(chǎn)生RF電信號的信號發(fā)生器及與所述的信號發(fā)生器連接的功率放大器組成，所述的功率放大器通過第一開關(guān)與所述的第一叉指換能器連接。
[0012]所述的壓電基片的下表面上連接有PCB板，所述的PCB板上設(shè)置有第一引線腳，所述的第一叉指換能器包括兩個第一匯流條，所述的第一匯流條通過導(dǎo)線與所述的第一引線腳相連接，所述的第一引線腳通過導(dǎo)線和所述的第一開關(guān)與所述的功率放大器相連接。
[0013]所述的壓電基片的工作表面上設(shè)置有用于反射所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的第一反射柵。
[0014]所述的壓電基片的工作表面上設(shè)置有用于激發(fā)聲表面波且與所述的信號發(fā)生裝置連接的第二叉指換能器，所述的第二叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑與所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑相垂直，且所述的疏水層亦位于所述的第二叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑上，所述的第二叉指換能器激發(fā)的聲表面波作用于分離出的油相微流體實(shí)現(xiàn)分離出的油相微流體的輸運(yùn)；
[0015]所述的壓電基片的工作表面上設(shè)置有用于反射所述的第二叉指換能器激發(fā)的聲表面波的第二反射柵。
[0016]所述的PCB板上還設(shè)置有第二引線腳，所述的第二叉指換能器包括兩個第二匯流條，所述的第二匯流條通過導(dǎo)線與所述的第二引線腳相連接，所述的第二引線腳通過導(dǎo)線和第二開關(guān)與所述的功率放大器相連接。
[0017]所述的第一叉指換能器和所述的第二叉指換能器的中心工作頻率相同。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:該裝置包括壓電基片、信號發(fā)生裝置及隔離組件，在壓電基片的工作表面上設(shè)置有第一叉指換能器和疏水層，并使疏水層位于第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑上，同時將隔離組件設(shè)置于疏水層上，這樣工作時信號發(fā)生裝置產(chǎn)生RF電信號，并加載到第一叉指換能器上，第一叉指換能器激發(fā)聲表面波，且激發(fā)的聲表面波作用于置放于疏水層上的待分離的油相和水相混合微流體上，驅(qū)動待分離的油相和水相混合微流體沿聲傳輸路徑運(yùn)動，在待分離的油相和水相混合微流體到達(dá)隔離組件后，在第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的作用下完全分離出油相微流體和水相微流體，該裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易于集成，而且無需諧振腔，就能夠?qū)崿F(xiàn)油相微流體和水相微流體的完全分離，適用于開放式的微流分析系統(tǒng)，且便于微流分析系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)微流分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1中A部分的放大示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0022]本實(shí)用新型提出的一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，如圖所示，其包括壓電基片1、用于產(chǎn)生RF (Radio Frequency，射頻)電信號的信號發(fā)生裝置2及用于將油相微流體隔離出的隔離組件3，壓電基片I的上表面為工作表面，壓電基片I的工作表面上采用現(xiàn)有的微電子工藝光刻有用于激發(fā)聲表面波且與信號發(fā)生裝置2連接的第一叉指換能器11，壓電基片I的工作表面上采用現(xiàn)有的微電子工藝還光刻有用于反射第一叉指換能器11激發(fā)的聲表面波的第一反射柵12，壓電基片I的工作表面上且位于第一叉指換能器11激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑上設(shè)置有用于置放待分離的油相和水相混合微流體91及分離出的油相微流體92和水相微流體93的疏水層13，隔離組件3設(shè)置于疏水層13上；工作時，信號發(fā)生裝置2產(chǎn)生RF電信號，并加載到第一叉指換能器11上，第一叉指換能器11激發(fā)聲表面波，且激發(fā)的聲表面波作用于待分離的油相和水相混合微流體91上，驅(qū)動待分離的油相和水相混合微流體91沿聲傳輸路徑運(yùn)動，在待分離的油相和水相混合微流體91到達(dá)隔離組件3后，在第一叉指換能器11激發(fā)的聲表面波的作用下完全分離出油相微流體92和水相微流體93。
[0023]在此具體實(shí)施例中，隔離組件3由兩塊PDMS (polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)固定塊31和至少一根外表面包覆有疏水性薄膜的隔離條32組成，兩塊PDMS固定塊31對稱位于第一叉指換能器11激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑的兩側(cè)并固定于疏水層13上，隔離條32的一端與其中一塊PDMS固定塊連接，隔離條32的另一端與另一塊PDMS固定塊連接，使隔離條32橫跨于第一叉指換能器11激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑的正上方；在待分離的油相和水相混合微流體91到達(dá)隔離條32后，在第一叉指換能器11激發(fā)的聲表面波的作用下分離出油相微流體92和水相微流體93，且由于疏水層13和隔離條32的疏水性，水相微流體93成球形，而油相微流體92高度較低，在聲表面波的作用下分離出的油相微流體92穿過隔離條32，而水相微流體93被隔離條32阻擋住，即分離出的水相微流體93單獨(dú)位于隔離條32朝向第一叉指換能器11的一側(cè)，分離出的油相微流體92單獨(dú)位于隔離條32背面第一叉指換能器11的一側(cè)。
[0024]在此，如果待分離的油相和水相混合微流體91的體積較大，則為有效阻擋分離出的水相微流體93通過隔離條，可設(shè)置多根隔離條32 (大于或等于兩根)，多根隔離條32沿垂直于疏水層13的方向排列成欄柵狀；可將靠近疏水層13的一根隔離條32與疏水層13之間的間距設(shè)計(jì)為0.3?0.6mm,相鄰兩根隔離條32之間的間距設(shè)計(jì)為0.3?0.6mm,實(shí)際設(shè)計(jì)過程中則可以根據(jù)待分離的油相和水相混合微流體91的體積大小確定靠近疏水層13的一根隔離條32與疏水層13之間的間距及相鄰兩根隔離條32之間的間距。
[0025]在此，將隔離條32設(shè)計(jì)成圓弧形狀，且使隔離條32的凹面朝向第一叉指換能器11，這樣當(dāng)待分離的油相和水相混合微流體91運(yùn)動至隔離條32后不會在隔離條32的長度方向(即兩個PDMS固定塊31連線方向)上運(yùn)動。
[0026]在此具體實(shí)施例中，壓電基片I可采用機(jī)電耦合系數(shù)稍大的壓電基片，基本可取機(jī)電耦合系數(shù)大于5.5%的壓電基片，如128°-YX LiNbO3壓電基片，因?yàn)樵谙嗤腞F電信號下，設(shè)置于具有較大機(jī)電耦合系數(shù)的壓電基片I上的叉指換能器11能夠產(chǎn)生幅度較大的聲表面波，這樣易于驅(qū)動待分離的油相和水相混合微流體91沿第一叉指換能器11激發(fā)的聲表面波的聲傳播方向快速運(yùn)動，以快速完成油相微流體92和水相微流體93的分離。
[0027]在此具體實(shí)施例中，為改變分離出的油相微流體92的運(yùn)動方向，可在壓電基片I的工作表面上采用現(xiàn)有的微電子工藝光刻出用于激發(fā)聲表面波且與信號發(fā)生裝置2連接的第二叉指換能器14，并在壓電基片I的工作表面上采用現(xiàn)有的微電子工藝光刻出用于反射第二叉指換能器14激發(fā)的聲表面波的第二反射柵15，第二叉指換能器14激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑與第一叉指換能器11激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑相垂直，且疏水層13亦位于第二叉指換能器14激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑上，第二叉指換能器14激發(fā)的聲表面波作用于分離出的油相微流體92實(shí)現(xiàn)分離出的油相微流體92的輸運(yùn)。在此，可要求第一叉指換能器11和第二叉指換能器14的中心工作頻率相同；在實(shí)際制備該裝置時，可根據(jù)實(shí)際情況在壓電基片I的工作表面上設(shè)置多個叉指換能器，且所有叉指換能器具有相同的尺寸，這樣通過不同的叉指換能器就能實(shí)現(xiàn)分離出的油相微流體92與水相微流體93的輸運(yùn)。
[0028]在此具體實(shí)施例中，信號發(fā)生裝置2由用于產(chǎn)生RF電信號的信號發(fā)生器21及與信號發(fā)生器21連接的功率放大器22組成，功率放大器22通過第一開關(guān)Kl與第一叉指換能器11連接，功率放大器22通過第二開關(guān)K2與第二叉指換能器14連接，壓電基片I的下表面上連接有PCB板4，PCB板4上設(shè)置有第一引線腳41和第二引線腳42，第一叉指換能器11包括兩個第一匯流條111，第一匯流條111通過細(xì)導(dǎo)線經(jīng)壓焊或?qū)щ娿y膠等方式與第一引線腳41相連接，第一引線腳41通過導(dǎo)線和第一開關(guān)Kl與功率放大器22相連接，第二叉指換能器14包括兩個第二匯流條141，第二匯流條141通過細(xì)導(dǎo)線經(jīng)壓焊或?qū)щ娿y膠等方式與第二引線腳42相連接，第二引線腳42通過導(dǎo)線和第二開關(guān)K2與功率放大器22相連接。工作時，先關(guān)閉第一開關(guān)Kl,打開第二開關(guān)K2,信號發(fā)生器21輸出RF電信號,該RF電信號經(jīng)功率放大器22放大后再加載到第一叉指換能器11上，第一叉指換能器11在RF電信號的作用下激發(fā)聲表面波；在分離出油相微流體92后，打開第一開關(guān)K1，關(guān)閉第二開關(guān)K2，這樣信號發(fā)生器21輸出的RF電信號經(jīng)功率放大器22放大后加載到第二叉指換能器14上，第二叉指換能器14在RF電信號的作用下激發(fā)聲表面波。在此，信號發(fā)生器21和功率放大器22均采用現(xiàn)有技術(shù)。在此，PCB板4也可由其它現(xiàn)有的可以固定導(dǎo)線的基板替代。
[0029]在此具體實(shí)施例中，疏水層13為在聲傳輸路徑上涂覆一層Teflon AF 1600疏水材料，再經(jīng)160°C恒溫箱烘干I小時形成。疏水層13的厚度應(yīng)設(shè)計(jì)的適中，這是因?yàn)槿绻杷畬?3太厚，則衰減聲表面波太大，如果疏水層13太薄，則壓電基片I的表面疏水性不夠好，會導(dǎo)致分離出的水相微流體93無法成球形而通過隔離條32，因此可將該疏水層13的厚度控制在I?3μπι范圍內(nèi)。
[0030]在此具體實(shí)施例中，PDMS固定塊31主要由體積比為(5?12):1的道康寧184的單體和固化劑混合制備而成。在制備過程中，為能夠使PDMS固定塊31的底部能夠較好地緊貼粘在疏水層13上，可適當(dāng)提高單體和固化劑的體積比比例，從而使得制成的PDMS固定塊31具有比較好的柔軟性，能夠提高PDMS固定塊31粘貼于疏水層13上的固定力。如果在制備PDMS固定塊31時選取的單體和固化劑的體積比例較小，則可在制成的PDMS固定塊31的底部再涂上一層由具有較高體積比例的單體和固化劑混合而成的PDMS聚合物，并經(jīng)過80°C恒溫箱固化I小時，這樣，PDMS固定塊31的底部即可比較牢固地與疏水層13粘合。
[0031]在此具體實(shí)施例中，隔離條32的外表面包覆的疏水性薄膜為在隔離條32的外表面涂覆一層Teflon AF 1600疏水材料，再經(jīng)160°C恒溫箱烘干I小時形成。
【權(quán)利要求】
1.一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其特征在于包括壓電基片、用于產(chǎn)生RF電信號的信號發(fā)生裝置及用于將油相微流體隔離出的隔離組件，所述的壓電基片的上表面為工作表面，所述的壓電基片的工作表面上設(shè)置有用于激發(fā)聲表面波且與所述的信號發(fā)生裝置連接的第一叉指換能器，所述的壓電基片的工作表面上且位于所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑上設(shè)置有用于置放待分離的油相和水相混合微流體及分離出的油相微流體和水相微流體的疏水層，所述的隔離組件設(shè)置于所述的疏水層上；所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波作用于待分離的油相和水相混合微流體上，驅(qū)動待分離的油相和水相混合微流體沿聲傳輸路徑運(yùn)動，在待分離的油相和水相混合微流體到達(dá)所述的隔離組件后，在所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的作用下分離出油相微流體和水相微流體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其特征在于所述的隔離組件由兩塊PDMS固定塊和至少一根外表面包覆有疏水性薄膜的隔離條組成，兩塊所述的PDMS固定塊對稱位于所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑的兩側(cè)并固定于所述的疏水層上，所述的隔離條的一端與其中一塊所述的PDMS固定塊連接，所述的隔離條的另一端與另一塊所述的PDMS固定塊連接，使所述的隔離條橫跨于所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑的正上方；在待分離的油相和水相混合微流體到達(dá)所述的隔離條后，在所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的作用下分離出油相微流體和水相微流體，且分離出的油相微流體穿過所述的隔離條，使分離出的水相微流體單獨(dú)位于所述的隔離條朝向所述的第一叉指換能器的一側(cè)，分離出的油相微流體單獨(dú)位于所述的隔離條背面所述的第一叉指換能器的一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其特征在于所述的隔離條的根數(shù)為大于或等于兩根，多根所述的隔離條沿垂直于所述的疏水層的方向排列成欄柵狀，靠近所述的疏水層的一根所述的隔離條與所述的疏水層之間的間距為0.3~0.6mm，相鄰兩根所述的隔離條之間的間距為0.3~0.6mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其特征在于所述的隔離條呈圓弧形狀，所述的隔離條的凹面朝向所述的第一叉指換能器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至 4中任一項(xiàng)所述的一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其特征在于所述的信號發(fā)生裝置由用于產(chǎn)生RF電信號的信號發(fā)生器及與所述的信號發(fā)生器連接的功率放大器組成，所述的功率放大器通過第一開關(guān)與所述的第一叉指換能器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其特征在于所述的壓電基片的下表面上連接有PCB板，所述的PCB板上設(shè)置有第一引線腳，所述的第一叉指換能器包括兩個第一匯流條，所述的第一匯流條通過導(dǎo)線與所述的第一引線腳相連接，所述的第一引線腳通過導(dǎo)線和所述的第一開關(guān)與所述的功率放大器相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其特征在于所述的壓電基片的工作表面上設(shè)置有用于反射所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的第一反射柵。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其特征在于所述的壓電基片的工作表面上設(shè)置有用于激發(fā)聲表面波且與所述的信號發(fā)生裝置連接的第二叉指換能器，所述的第二叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑與所述的第一叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑相垂直，且所述的疏水層亦位于所述的第二叉指換能器激發(fā)的聲表面波的聲傳輸路徑上，所述的第二叉指換能器激發(fā)的聲表面波作用于分離出的油相微流體實(shí)現(xiàn)分離出的油相微流體的輸運(yùn)； 所述的壓電基片的工作表面上設(shè)置有用于反射所述的第二叉指換能器激發(fā)的聲表面波的第二反射柵。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其特征在于所述的PCB板上還設(shè)置有第二引線腳，所述的第二叉指換能器包括兩個第二匯流條，所述的第二匯流條通過導(dǎo)線與所述的第二引線腳相連接，所述的第二引線腳通過導(dǎo)線和第二開關(guān)與所述的功率放大器相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種聲表面波實(shí)現(xiàn)油相微流體與水相微流體分離的裝置，其特征在于所述的第一叉指換能器和所述的第二叉指換能器的中心工作頻率相同。
【文檔編號】B01D17/12GK203469541SQ201320542965
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月2日
【發(fā)明者】章安良, 付相庭, 查燕 申請人:寧波大學(xué)