微流控系统层流磁力搅拌混沌混合方法与装置

摘要

本发明公开一种微流控系统层流磁力搅拌混沌混合方法与装置，通过在微流控芯片的混合室外部利用微型多相磁场时序发生器产生的时序旋转磁场来对混合室内的微型磁力搅拌子进行运动操控，间接实现对混合室内旋转涡流的产生、涡流的大小及旋转方向的控制。微型多相磁场时序发生器的底部安装有在滑道内自由滑动的滑动小车，并通过电磁铁对永磁铁的吸引力与微型弹簧弹力之间的合力大小对旋转磁场的位置进行位移，通过对底部电磁场的整体位移控制实现混合室内搅拌子旋转位置的整体位移，利用搅拌子旋转位置的快速变化以及流体的旋转惯性，在搅拌室内快速形成多级混沌对流，从而保证液体充分的混合，解决了微尺度下的液体由于层流而难以有效混合的问题。

主权项

一种微流控系统层流磁力搅拌混沌混合方法，液体由微流控芯片的混合室入口（1）流入混合室（2），其特征是包括如下步骤：1）控制器控制电磁铁（9）对永磁铁（6）吸引力与微型弹簧（7）弹力之间的合力大小以移动多相磁场时序发生器（11）的工作位置；2）将微型多相磁场时序发生器（11）定位于靠近混合室入口（1）的第一位置处，控制器输出时序控制信号，首先通过控制开关控制其中的一个单体电磁铁开通，然后关闭该一个单体电磁铁并同时开通相邻的一个单体电磁铁，随后再关闭该相邻的一个单体电磁铁并同时开通依次相邻的另一个单体电磁铁，如此重复，直到所有单体电磁铁一次导通与关闭快速切换完毕，微型磁力搅拌子（4）随着多相微型电磁铁组（5）的切换方向旋转，从而在第一位置处形成了涡流；3）当涡流稳定后，将微型多相磁场时序发生器（11）从第一位置处移动到第二位置处，微型磁力搅拌子（4）也跟随微型多相磁场时序发生器（11）来到第二位置处，再通过控制器输出时序控制信号依序快速切换多相微型电磁铁组（5）中各个单体电磁铁的导通与关闭，从而在第二位置处形成涡流；4）微型多相磁场时序发生器（11）继续往第三位置运动或者之后更多的位置运动，重复每个位置处形成涡流的步骤，从而在整个混合室（2）内腔形成多级的混沌对流混合效果。