一種壓電式自動反應(yīng)芯片的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種壓電式自動反應(yīng)芯片，從上至下設(shè)有數(shù)層，依次為微混合器層、第一絕緣層、換能器層和第二絕緣層，其中微混合器層內(nèi)集成有振動混合池，第一絕緣層設(shè)在微混合器層和換能器層之間，換能器層內(nèi)集成有叉指型換能器和芯片電極，叉指型換能器設(shè)在振動混合池的正下方，叉指型換能器與振動混合池的形狀相應(yīng)，振動混合池內(nèi)的流體在叉指型換能器的作用下振動，叉指型換能器與芯片電極相連接，芯片電極與反應(yīng)控制器相連，反應(yīng)控制器由內(nèi)置程序控制，有益效果：是一種集混合、反應(yīng)、溫控、攪拌于一體的多功能全自動的新型微流體反應(yīng)芯片；大大提高微流體反應(yīng)芯片的適用范圍，而不僅僅局限于室溫條件下的微生化反應(yīng)。
【專利說明】一種壓電式自動反應(yīng)芯片

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種自動反應(yīng)芯片，特別涉及一種壓電式自動反應(yīng)芯片。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，微流體反應(yīng)芯片是MEMS領(lǐng)域近年來發(fā)展起來的新型生化反應(yīng)技術(shù)，由于可在較小體積下完成反應(yīng)，試劑用量小、反應(yīng)效率高、制備效果好，受到各國學(xué)者的廣泛關(guān)注。
[0003]微流體反應(yīng)芯片主要有主動式和被動式兩種，其中被動式依靠微流體的自由移動實現(xiàn)混合，一般需要在流道中加設(shè)溝槽、彎角等二維或者三維結(jié)構(gòu)來強化混合效果，存在流道長、體積大，反應(yīng)過程不可控制等問題，主動式則依靠微攪拌、壓力擾動、聲波擾動等外部能量作用于反應(yīng)過程，混合效果好，是目前構(gòu)造微流體反應(yīng)芯片的主要方法之一，但單一的主動擾動只能產(chǎn)生單一的混合效果、無法實現(xiàn)整個的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)。在專利號為201210175152.6的《一種壓電驅(qū)動微混合器及其制作方法和控制方法》的發(fā)明專利中，吉林大學(xué)劉國君等人首次將壓電微泵引入微流體反應(yīng)芯片領(lǐng)域，提出了一種利用壓電泵驅(qū)動脈動輸入的主動混合方式，證明了壓電微泵在實現(xiàn)微流體脈動輸入和可控混合方面的優(yōu)勢，但其僅僅只是一個混合裝置，無法完成反應(yīng)過程復(fù)雜、反應(yīng)時間長、需主動攪拌擾動、嚴格溫控(諸如貴金屬納米粒子的液相合成)的整個化學(xué)反應(yīng)，其他主動形式的微流體反應(yīng)器也存在著類似的缺陷。而本實用新型提出了一種雙主動擾動的微流體反應(yīng)芯片，將脈動輸入與振動擾動分別作用于混合和反應(yīng)過程，是一種集混合、反應(yīng)、溫控、攪拌于一體的多功能全自動的新型微流體反應(yīng)芯片。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的主要目的是為了解決現(xiàn)有的壓電式微流體反應(yīng)器只能實現(xiàn)脈動混合，無法完成反應(yīng)過程復(fù)雜、反應(yīng)時間長、需主動攪拌擾動、嚴格溫控(諸如貴金屬納米粒子的液相合成)的整個化學(xué)反應(yīng)。
[0005]本實用新型的另一個目的是為了解決現(xiàn)有的叉指型換能器應(yīng)用在微流體反應(yīng)芯片中只能進行加熱、沒有直接作用于流體反應(yīng)過程或者僅僅通過單一的聲波擾動來實現(xiàn)主動混合以及相關(guān)裝置的整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、不易于集成化和微型化的問題。
[0006]本實用新型為了達到上述目的、解決上述問題而提供的一種壓電式自動反應(yīng)芯片，首次提出利用叉指換能器產(chǎn)生振動擾動作用于微混合后的化學(xué)反應(yīng)階段，且可通過主動調(diào)控實現(xiàn)多種攪拌、擾動模態(tài)，是一種集混合、反應(yīng)、溫控、攪拌于一體的多功能全自動的新型微流體反應(yīng)芯片。
[0007]本實用新型所述的壓電式自動反應(yīng)芯片的本體為迭片式層疊結(jié)構(gòu)，從上至下設(shè)有數(shù)層，依次為微混合器層、第一絕緣層、換能器層和第二絕緣層，其中微混合器層內(nèi)集成有振動混合池，第一絕緣層設(shè)在微混合器層和換能器層之間，換能器層內(nèi)集成有叉指型換能器和芯片電極，叉指型換能器設(shè)在振動混合池的正下方，叉指型換能器與振動混合池的形狀相應(yīng)，振動混合池內(nèi)的流體在叉指型換能器的作用下振動，叉指型換能器與芯片電極相連接，芯片電極與反應(yīng)控制器相連，反應(yīng)控制器由內(nèi)置程序控制，反應(yīng)控制器提供數(shù)字型電壓信號通過芯片電極控制叉指型換能器工作，第二絕緣層設(shè)在換能器層的下部。
[0008]振動混合池與叉指型換能器的形狀是對應(yīng)的，圓形的振動混合池對應(yīng)正方形的叉指型換能器、長方形的振動混合池對應(yīng)長方形的叉指型換能器。
[0009]微混合器層內(nèi)還集成有壓電微泵、反應(yīng)芯片進口、反應(yīng)芯片出口和微混合流道，壓電微泵的內(nèi)腔與反應(yīng)芯片進口連通，并且壓電微泵的內(nèi)腔通過微混合流道與振動混合池連通，振動混合池與反應(yīng)芯片出口連通，壓電微泵與換能器層內(nèi)的芯片電極連接，反應(yīng)控制器提供數(shù)字型電壓信號通過芯片電極控制壓電微泵的工作。
[0010]微混合器層為PDMS材料制成的透明層。
[0011]換能器層為一壓電基片，壓電基片為人造石英或鈮酸鋰或鉭酸鋰或鍺酸鉍單晶材料。
[0012]叉指型換能器是通過微電子加工工藝在換能器層上制得。
[0013]第二絕緣層的下部設(shè)有溫控層，溫控層上集成有鉬金加熱薄膜，溫控層與換能器層內(nèi)的芯片電極相連接，反應(yīng)控制器通過芯片電極控制溫控層工作。
[0014]壓電微泵設(shè)有兩個或數(shù)個，壓電微泵的泵體結(jié)構(gòu)為單腔體或多腔體結(jié)構(gòu)。
[0015]微混合流道的結(jié)構(gòu)形式為Y形或T形或星形。
[0016]當壓電微泵設(shè)有兩個時，與之相對應(yīng)的微混合流道的結(jié)構(gòu)形式為Y形或T形；當壓電微泵設(shè)有多個時，與之相對應(yīng)的微混合流道的結(jié)構(gòu)形式為不同結(jié)構(gòu)形式的星形。
[0017]本實用新型的工作原理:
[0018]壓電微泵是利用壓電振子的往復(fù)振動在泵腔內(nèi)產(chǎn)生正壓或負壓，同時結(jié)合單向閥開啟和關(guān)閉的協(xié)調(diào)運動，最終實現(xiàn)泵腔內(nèi)流體的單向流動，通過反應(yīng)控制器調(diào)節(jié)壓電微泵的電壓、頻率、波形及相位等實現(xiàn)包括高低頻脈動混合在內(nèi)的各種不同混合模式，從而實現(xiàn)微流體的脈動注入及混合。
[0019]叉指型換能器是根據(jù)逆壓電效應(yīng)，將輸入的電信號轉(zhuǎn)化為機械振動，作用于振動混合池內(nèi)的流體，使微流體產(chǎn)生振動，對流體產(chǎn)生攪拌或者涌動或者點陣振動的效果，叉指型換能器可在反應(yīng)控制器的激勵下產(chǎn)生行波或駐波的多模態(tài)振動，進而造成振動混合池內(nèi)兩相(或多相)微流體的有序擾動和混合反應(yīng)。
[0020]叉指型換能器的具體作用方式如下所述:
[0021]方式一:如圖3所示，振動混合池是圓形的，其對應(yīng)叉指型換能器是正方形的，叉指型換能器是由四個同樣的小單元互相垂直布置組成正方形的結(jié)構(gòu)形式，每個小單元的邊長不得大于圓形振動混合池的半徑，每個小單元是由周期性排列并與匯流條交替連接的多根電極構(gòu)成的。這種方式產(chǎn)生的旋渦波對振動混合池內(nèi)的微流體進行擾動會產(chǎn)生攪拌的作用，使混合反應(yīng)更加充分，形成更好的反應(yīng)效果；并且可以通過反應(yīng)控制器調(diào)節(jié)旋渦波的擾動方向，還可以將其方向調(diào)節(jié)為脈動的，形成更好的反應(yīng)效果。特別對于貴金屬或其他納米粒子的合成除增強反應(yīng)效果外還可以起到調(diào)控所合成納米粒子粒徑與形貌的作用。
[0022]方式二:如圖4所示，振動混合池是長方形的，其對應(yīng)叉指型換能器是長方形的，其對應(yīng)的叉指型換能器是由四個長方形的小單元組成的，具體為兩個小單元平行置于中間位置、另外兩個與其相垂直分別置于左右兩側(cè)，每個小單元是由周期性排列并與匯流條交替連接的多根電極構(gòu)成的。這種方式會產(chǎn)生涌波或者點陣波對混合池內(nèi)的微流體進行擾動，通過調(diào)控只讓水平方向的2個小單元工作會產(chǎn)生豎直方向的涌波、只讓豎直方向的2個小單元工作會產(chǎn)生水平方向的涌波，讓4個小單元全部工作會使兩個垂直方向傳播的波交叉在一起形成點陣波，在每個交叉點附近區(qū)域有著相同的擾動環(huán)境，使反應(yīng)均勻進行。對于貴金屬或其他納米粒子的合成這種方式的優(yōu)勢也是很明顯的:這種擾動方式所形成的振動模態(tài)將晶核均勻振到各個交叉點上，阻礙了晶核的沉積與聚集，并使貴金屬納米粒子有了一個規(guī)整、均勻的生長環(huán)境，從而合成單分散性好的納米粒子。
[0023]方式三；還可以將上述兩種方式串聯(lián)在一起，即將圓形振動混合池和矩形振動混合池通過微混合流道連通，并且每種振動混合池相對應(yīng)的叉指型換能器分別位于其正下方，二者的擾動作用不會相互干擾。在這種方式作用下，微流體先在圓形振動混合池內(nèi)受到旋渦波的攪動，使混合更加充分、反應(yīng)更加徹底，形成更多的晶核，然后帶有大量晶核的流體流入矩形振動混合池，該池內(nèi)的振動模態(tài)使晶核均勻分布于點陣波的交叉點上，使納米粒子有一個均勻的成長環(huán)境，阻礙納米粒子沉積，合成粒徑均一的納米粒子。
[0024]本實用新型所述的壓電微泵是由現(xiàn)有技術(shù)的組裝，因此具體型號和規(guī)格沒有進一步進行贅述。
[0025]本實用新型的有益效果:
[0026]1、本實用新型利用叉指換能器產(chǎn)生機械振動，直接作用于振動混合池內(nèi)的微流體，使其在振動擾動的作用下繼續(xù)進行混合后的化學(xué)反應(yīng)，且可通過主動調(diào)控實現(xiàn)多種攪拌、擾動模態(tài)，是一種集混合、反應(yīng)、溫控、攪拌于一體的多功能全自動的新型微流體反應(yīng)芯片。
[0027]2、本實用新型將脈動注入與振動擾動兩種主動方式共用于微流體反應(yīng)過程，是一種主動性更強、過程可控的新型主動式微流體反應(yīng)芯片；特別是對于反應(yīng)時間長、反應(yīng)過程復(fù)雜、需主動攪拌擾動、嚴格溫控(諸如貴金屬納米粒子的液相合成反應(yīng))的化學(xué)反應(yīng)本實用新型具有更大的優(yōu)勢；
[0028]3、對于貴金屬或其他納米粒子的合成反應(yīng)，本實用新型將脈動注入與振動擾動分別作用于納米粒子的成核和長大過程，并在晶核成長階段阻礙或破壞沉積與聚集的發(fā)生，改善或均衡每一個晶核的生長條件，進而形成納米顆粒均勻、規(guī)整的生長環(huán)境，因而是一種針對性更強、效果更加顯著的可控型微流體反應(yīng)芯片；
[0029]4、本實用新型所用壓電微泵直徑在Φ 1mm以下、厚度不大于3mm,輸出壓力可達20kPa(相當于2米水柱)。在微型化的基礎(chǔ)上還能滿足脈動注入所需的大壓力、高流量分辨率的要求；
[0030]5、本實用新型采用具有頻率高、體積小、性能穩(wěn)定和功耗低特點的叉指型換能器來實現(xiàn)振動擾動，更利于實現(xiàn)整個反應(yīng)芯片系統(tǒng)的集成化和微型化；
[0031]6、本實用新型采取迭片式層疊結(jié)構(gòu)設(shè)計，使反應(yīng)芯片在長寬尺寸上做到最大程度的微型化并且更利于反應(yīng)芯片功能的實現(xiàn)。反應(yīng)芯片的最下層設(shè)有溫控層，用于調(diào)整反應(yīng)芯片的整體溫度，從而可以實現(xiàn)不同溫度條件下的微流體生化反應(yīng)，大大提高微流體反應(yīng)芯片的適用范圍，而不僅僅局限于室溫條件下的微生化反應(yīng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2為本實用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖3為本實用新型所述的振動混合池為圓形結(jié)構(gòu)的布置示意圖。
[0035]圖4為本實用新型所述的振動混合池為長方形結(jié)構(gòu)的布置示意圖。
[0036]1、微混合器層2、第一絕緣層3、換能器層4、第二絕緣層
[0037]5、溫控層6、反應(yīng)控制器11、壓電微泵12、反應(yīng)芯片進口
[0038]13、反應(yīng)芯片出口 14、微混合流道15、振動混合池
[0039]31、叉指型換能器32、芯片電極。

【具體實施方式】
[0040]請參閱圖1、圖2、圖3和圖4所示:
[0041]本實用新型所述的壓電式自動反應(yīng)芯片的本體為迭片式層疊結(jié)構(gòu)，從上至下設(shè)有數(shù)層，依次為微混合器層1、第一絕緣層2、換能器層3和第二絕緣層4，其中微混合器層I內(nèi)集成有振動混合池15，第一絕緣層2設(shè)在微混合器層I和換能器層3之間，換能器層3內(nèi)集成有叉指型換能器31和芯片電極32，叉指型換能器31設(shè)在振動混合池15的正下方，振動混合池15內(nèi)的流體在叉指型換能器31的作用下振動，叉指型換能器31與芯片電極32相連接，芯片電極32與反應(yīng)控制器6相連，反應(yīng)控制器6由內(nèi)置程序控制，反應(yīng)控制器6提供數(shù)字型電壓信號通過芯片電極32控制叉指型換能器31工作，第二絕緣層4設(shè)在換能器層3的下部。
[0042]振動混合池15與叉指型換能器31的形狀是對應(yīng)的，圓形的振動混合池15對應(yīng)正方形的叉指換能器31、長方形的振動混合池15對應(yīng)長方形的叉指換能器31。
[0043]微混合器層I內(nèi)還集成有壓電微泵11、反應(yīng)芯片進口 12、反應(yīng)芯片出口 13和微混合流道14，壓電微泵11的內(nèi)腔與反應(yīng)芯片進口 12連通，并且壓電微泵11的內(nèi)腔通過微混合流道14與振動混合池15連通，振動混合池15與反應(yīng)芯片出口 13連通，壓電微泵11與換能器層3內(nèi)的芯片電極32連接，反應(yīng)控制器6提供數(shù)字型電壓信號通過芯片電極32控制壓電微泵11的工作。
[0044]微混合器層I為PDMS材料制成的透明層。
[0045]換能器層3為一壓電基片，壓電基片為人造石英或鈮酸鋰或鉭酸鋰或鍺酸鉍單晶材料。
[0046]叉指型換能器31是通過微電子加工工藝在換能器層3上制得。
[0047]第二絕緣層4的下部設(shè)有溫控層5，溫控層5上集成有鉬金加熱薄膜，溫控層5與換能器層3內(nèi)的芯片電極32相連接，反應(yīng)控制器6通過芯片電極32控制溫控層5工作。
[0048]壓電微泵11設(shè)有兩個或數(shù)個，壓電微泵11的泵體結(jié)構(gòu)為單腔體或多腔體結(jié)構(gòu)。
[0049]微混合流道14的結(jié)構(gòu)形式為Y形或T形或星形。
[0050]當壓電微泵11設(shè)有兩個時，與之相對應(yīng)的微混合流道14的結(jié)構(gòu)形式為Y形或T形；當壓電微泵11設(shè)有多個時，與之相對應(yīng)的微混合流道14的結(jié)構(gòu)形式為不同結(jié)構(gòu)形式的星形。
[0051]本實用新型的工作原理:
[0052]壓電微泵11是利用壓電振子的往復(fù)振動在泵腔內(nèi)產(chǎn)生正壓或負壓，同時結(jié)合單向閥開啟和關(guān)閉的協(xié)調(diào)運動，最終實現(xiàn)泵腔內(nèi)流體的單向流動，通過反應(yīng)控制器6調(diào)節(jié)壓電微泵11的電壓、頻率、波形及相位等實現(xiàn)包括高低頻脈動混合在內(nèi)的各種不同混合模式，從而實現(xiàn)微流體的脈動注入及混合。
[0053]叉指型換能器31是根據(jù)逆壓電效應(yīng)，將輸入的電信號轉(zhuǎn)化為機械振動，作用于振動混合池15內(nèi)的流體,使微流體產(chǎn)生振動,對流體產(chǎn)生攪拌或者涌動或者點陣振動的效果，叉指型換能器31可在反應(yīng)控制器6的激勵下產(chǎn)生行波或駐波的多模態(tài)振動，進而造成振動混合池15內(nèi)兩相(或多相)微流體的有序擾動和混合反應(yīng)。
[0054]叉指型換能器31的具體作用方式如下所述:
[0055]方式一:如圖3所示，振動混合池15是圓形的，其對應(yīng)叉指型換能器31是正方形的，叉指型換能器31是由四個同樣的小單元互相垂直布置組成正方形的結(jié)構(gòu)形式，每個小單元的邊長不得大于圓形振動混合池的半徑，每個小單元是由周期性排列并與匯流條交替連接的多根電極構(gòu)成的。這種方式產(chǎn)生的旋渦波對振動混合池15內(nèi)的微流體進行擾動會產(chǎn)生攪拌的作用，使混合反應(yīng)更加充分，形成更好的反應(yīng)效果；并且可以通過反應(yīng)控制器6調(diào)節(jié)旋渦波的擾動方向，還可以將其方向調(diào)節(jié)為脈動的，形成更好的反應(yīng)效果，特別對于貴金屬或其他納米粒子的合成除增強反應(yīng)效果外還可以起到調(diào)控所合成納米粒子粒徑與形貌的作用。
[0056]方式二:如圖4所示，振動混合池15是長方形的，其對應(yīng)叉指型換能器31是長方形的，其對應(yīng)的叉指型換能器31是由四個長方形的小單元組成的，具體為兩個小單元平行置于中間位置、另外兩個與其相垂直分別置于左右兩側(cè)，每個小單元是由周期性排列并與匯流條交替連接的多根電極構(gòu)成的。這種方式會產(chǎn)生涌波或者點陣波對混合池內(nèi)的微流體進行擾動，通過調(diào)控只讓水平方向的2個小單元工作會產(chǎn)生豎直方向的涌波、只讓豎直方向的2個小單元工作會產(chǎn)生水平方向的涌波，讓4個小單元全部工作會使兩個垂直方向傳播的波交叉在一起形成點陣波，在每個交叉點附近區(qū)域有著相同的擾動環(huán)境，使反應(yīng)均勻進行；對于貴金屬或其他納米粒子的合成這種方式的優(yōu)勢也是很明顯的:這種擾動方式所形成的振動模態(tài)將晶核均勻振到各個交叉點上，阻礙了晶核的沉積與聚集，并使納米粒子有了一個規(guī)整、均勻的生長環(huán)境，從而合成單分散性好的納米粒子。
[0057]方式三；還可以將上述兩種方式串聯(lián)在一起，即將圓形振動混合池15和矩形振動混合池15通過微混合流道14連通，并且每種振動混合池15相對應(yīng)的叉指型換能器31分別位于其正下方，二者的擾動作用不會相互干擾。在這種方式作用下，微流體先在圓形振動混合池15內(nèi)受到旋渦波的攪動，使混合更加充分、反應(yīng)更加徹底，形成更多的晶核，然后帶有大量晶核的流體流入矩形振動混合池15，該池內(nèi)的振動模態(tài)使晶核均勻分布于點陣波的交叉點上，使納米粒子有一個均勻的成長環(huán)境，阻礙納米粒子沉積，合成粒徑均一的納米粒子。
[0058]本實用新型所述的壓電微泵11是由現(xiàn)有技術(shù)的組裝，因此具體型號和規(guī)格沒有進一步進行贅述。
[0059]下面以金納米粒子的合成為實施例對本實用新型予以進一步說明。
[0060]金納米粒子的液相合成包括金原子析出、成核與長大三個過程。本實用新型以脈動注入和振動擾動分別作用于金納米粒子的成核和長大過程，解決其合成過程中的晶核成束、沉積與集聚等影響納米粒子均勻生長的問題，改善均衡每一個晶核的生長條件，進而形成金納米顆粒均勻規(guī)整的生長環(huán)境。脈動注入選取雙泵結(jié)構(gòu)，分別用來輸送氯金酸和檸檬酸鈉溶液，振動擾動為矩形振動混合池15和其對應(yīng)叉指型換能器31，將整個反應(yīng)芯片本體通過芯片電極32與與反應(yīng)控制器6相連，然后在兩個反應(yīng)芯片進口 12上分別放入氯金酸和檸檬酸鈉溶液，確認后按動按鈕，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)控制器6調(diào)節(jié)整個芯片的溫度，同樣通過反應(yīng)控制器6使壓電微泵11和叉指型換能器31都按照反應(yīng)控制器6的內(nèi)置程序開始工作，直至完成整個反應(yīng)過程，獲得合格的金納米粒子。
[0061]從上面的實施例可以說明本實用新型對于反應(yīng)時間長、反應(yīng)過程發(fā)雜(諸如貴金屬納米粒子的液相合成等)的化學(xué)反應(yīng)具有獨特的優(yōu)勢，且操作簡單，已經(jīng)智能化、整機化，通過選取反應(yīng)控制器6內(nèi)嵌的不同控制程序就可得到不同形貌粒徑的單分散性好的納米粒子。
【權(quán)利要求】
1.一種壓電式自動反應(yīng)芯片，其特征在于:本體為迭片式層疊結(jié)構(gòu)，從上至下設(shè)有數(shù)層，依次為微混合器層、第一絕緣層、換能器層和第二絕緣層，其中微混合器層內(nèi)集成有振動混合池，第一絕緣層設(shè)在微混合器層和換能器層之間，換能器層內(nèi)集成有叉指型換能器和芯片電極，叉指型換能器設(shè)在振動混合池的正下方，叉指型換能器與振動混合池的形狀相應(yīng)，振動混合池內(nèi)的流體在叉指型換能器的作用下振動，叉指型換能器與芯片電極相連接，芯片電極與反應(yīng)控制器相連，反應(yīng)控制器由內(nèi)置程序控制，反應(yīng)控制器提供數(shù)字型電壓信號通過芯片電極控制叉指型換能器工作，第二絕緣層設(shè)在換能器層的下部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電式自動反應(yīng)芯片，其特征在于:所述的微混合器層內(nèi)還集成有壓電微泵、反應(yīng)芯片進口、反應(yīng)芯片出口和微混合流道，壓電微泵的內(nèi)腔與反應(yīng)芯片進口連通，并且壓電微泵的內(nèi)腔通過微混合流道與振動混合池連通，振動混合池與反應(yīng)芯片出口連通，壓電微泵與換能器層內(nèi)的芯片電極連接，反應(yīng)控制器提供數(shù)字型電壓信號通過芯片電極控制壓電微泵的工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電式自動反應(yīng)芯片，其特征在于:所述的微混合器層為PDMS材料制成的透明層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電式自動反應(yīng)芯片，其特征在于:所述的換能器層為一壓電基片，壓電基片為人造石英或鈮酸鋰或鉭酸鋰或鍺酸鉍單晶材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電式自動反應(yīng)芯片，其特征在于:所述的第二絕緣層的下部設(shè)有溫控層，溫控層上集成有鉬金加熱薄膜，溫控層與換能器層內(nèi)的芯片電極相連接，反應(yīng)控制器通過芯片電極控制溫控層工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種壓電式自動反應(yīng)芯片，其特征在于:所述的壓電微泵設(shè)有兩個或數(shù)個，壓電微泵的泵體結(jié)構(gòu)為單腔體或多腔體結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B01J19/00GK203853077SQ201420200610
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】劉國君, 趙天, 楊志剛, 劉建芳, 李新波, 楊旭豪, 吳越 申請人:吉林大學(xué)