一种以声表面波为能量源的纸基微流开关

摘要

本发明公开了一种以声表面波为能量源的纸基微流开关，其通过在压电基片的疏水层上设置一个石蜡微加热单元，石蜡微加热单元包括PDMS微槽、连接于PDMS微槽的顶部上的PDMS固定片及悬置于PDMS微槽内的金属微池，且PDMS微槽的底部紧贴连接于疏水层上，这样压电基片上的叉指换能器激发的声表面波对置放于PDMS微槽内的甘油微流体进行辐射，使得甘油微流体温度升高，再经导热性能良好的金属微池对其内的固体石蜡进行加热，石蜡遇热膨胀，使位于薄铜片的微孔的上方的塑料薄片的一端上升，塑料薄片附带第三纸基微通道上升使第三纸基微通道分别与第一纸基微通道和第二纸基微通道接触，这种利用石蜡的热胀冷缩效应来控制开关的闭合与断开的方式，实现了开关的可编程特性。

主权项

一种以声表面波为能量源的纸基微流开关，其特征在于包括压电基片，所述的压电基片的上表面为工作表面，所述的压电基片的工作表面上设置有用于激发声表面波的叉指换能器，所述的压电基片的工作表面上且位于所述的叉指换能器激发的声表面波的声传输路径上设置有疏水层，所述的疏水层上设置有石蜡微加热单元，所述的石蜡微加热单元包括用于容纳甘油微流体的PDMS微槽、连接于所述的PDMS微槽的顶部上的PDMS固定片及通过所述的PDMS固定片悬置于所述的PDMS微槽内且用于容纳固体石蜡的金属微池，所述的PDMS微槽具有顶部开口和底部开口，所述的PDMS微槽的底部紧贴连接于所述的疏水层上，所述的PDMS固定片上设置有与所述的金属微池的池口部分相配合的通孔，所述的金属微池的池口部分穿过所述的通孔与所述的PDMS固定片连接，所述的PDMS固定片上设置有用于覆盖所述的金属微池的池口的薄铜片，所述的薄铜片上设置有与所述的金属微池的池口相连通的微孔，所述的PDMS固定片和所述的薄铜片上共同涂覆有PDMS盖膜，所述的PDMS盖膜上支撑有载玻片，所述的载玻片的下表面上设置有第一纸基微通道和与所述的第一纸基微通道互不接触的第二纸基微通道，所述的PDMS盖膜上设置有塑料薄片，所述的塑料薄片的一端与所述的载玻片连接，所述的塑料薄片的另一端完全覆盖于所述的微孔上，所述的塑料薄片位于所述的微孔的上方的一端的上表面上设置有第三纸基微通道，所述的第三纸基微通道位于所述的微孔的上方，所述的金属微池内的固体石蜡未热胀时所述的第三纸基微通道与所述的第一纸基微通道和所述的第二纸基微通道互不接触，所述的金属微池内的固体石蜡热胀后驱使所述的塑料薄片附带所述的第三纸基微通道上升时所述的第三纸基微通道分别与所述的第一纸基微通道和所述的第二纸基微通道接触；所述的载玻片的下表面的一端通过第一PDMS垫块与所述的塑料薄片的一端连接，所述的载玻片的下表面的另一端通过第二PDMS垫块与所述的PDMS盖膜连接。