一种自适应微流控表面结构及其制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114992200A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210543605.X(22)申请日2022.05.19(71)申请人广州大学地址510006广东省广州市外环西路230号(72)发明人李萍王锦新程锹轩向建化陈华金(74)专利代理机构北京八月瓜知识产权代理有限公司11543专利代理师秦莹(51)Int.Cl.F15D1/00(2006.01)B23P15/00(2006.01)B24B27/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种自适应微流控表面结构及其制造方法(57)摘要本发明提供了一种自适应微流控表面结构及其制造方法，包括：基材，基材的表面设有粗糙的亲水性表面，所述基材表面设置有多个呈阵列分布的间隔布置的微沟槽，微沟槽的纵切面呈V型，且微沟槽由起始端到末端的深度逐渐增加，使相邻的微沟槽间形成表面呈梯形的楔形结构。该结构的制造方法包括以下步骤：一、选取规格合适的基材进行清洁备用；二、在基材表面激光蚀刻，加工出粗糙表面结构；三、用去离子水对表面进行亲水处理；四、采用砂轮在基材表面加工出深度渐增的V型微沟槽；五、重复上述步骤四，加工出微沟槽阵列，相邻的微沟槽间形成表面呈梯形的楔形结构。该微流控表面结构在流控上可省去外力辅助，使流体工质定向运动，实现有效节能。CN114992200ACN114992200A权利要求书1/1页1.一种自适应微流控表面结构，其特征在于，包括：基材，所述基材的表面为粗糙的亲水性表面，所述基材表面设置有多个呈阵列分布的间隔布置的微沟槽，所述微沟槽的纵切面呈V型，且所述微沟槽由起始端到末端的深度逐渐增加，使相邻的所述微沟槽间形成表面呈梯形的楔形结构。2.根据权利要求1所述的自适应微流控表面结构，其特征在于，所述微沟槽的末端开口，并与所述基材的侧面齐平，所述楔形结构的表面由梯形的宽端到窄端其亲水性逐渐减小。3.根据权利要求1所述的自适应微流控表面结构，其特征在于，所述微沟槽的深度d大小为10μm～100μm。4.根据权利要求1所述的自适应微流控表面结构，其特征在于，所述微沟槽的槽底相对于所述基材表面的梯度β为2°～10°，所述微沟槽的底角α的大小为30°～75°。5.根据权利要求1所述的自适应微流控表面结构，其特征在于，相邻的所述微沟槽的间距h为400μm～600μm。6.一种如权利要求1‑5中任一项所述的自适应微流控表面结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：选取规格合适的基材进行清洁备用；步骤二：采用激光器在基材表面进行激光蚀刻，加工出粗糙表面结构；步骤三：采用去离子水对粗糙表面结构进行亲水处理；步骤四：采用磨削砂轮在基材表面加工出深度逐渐增加的纵切面为V型的微沟槽；步骤五：重复上述步骤四，在上述微沟槽的一侧加工出间隔相同的微沟槽阵列，并使相邻的微沟槽间形成表面呈梯形的楔形结构，最终得到微流控表面结构。7.根据权利要求6所述的自适应微流控表面结构的制造方法，其特征在于，步骤四中所述磨削砂轮为V型金刚石砂轮，其磨削外缘的圆弧半径r不大于5μm，所述磨削砂轮的V型角度α为30°～75°，所述磨削砂轮的进给速度为100～400mm/min，其磨削加工出的所述微沟槽的深度d为10μm～100μm，所述微沟槽的槽底相对于所述基材表面的梯度β为2°～10°。8.根据权利要求6所述的自适应微流控表面结构的制造方法，其特征在于，步骤二中所述激光器为紫外激光器，选用波长300‑400nm的紫外激光对所述基材进行表面微纳结构的诱导，其中微纳孔隙为20‑100nm，重复频率为20～100KHz，脉宽设置为10～20ns，扫描1～2次，加工出粗糙表面结构。9.根据权利要求6所述的自适应微流控表面结构的制造方法，其特征在于，步骤三中采用去离子水对粗糙表面结构进行亲水处理的时间为10～15min。10.根据权利要求6所述的自适应微流控表面结构的制造方法，其特征在于，步骤四中所述微沟槽阵列中相邻的所述微沟槽的轴线间距h为400～600μm。2CN114992200A说明书1/4页一种自适应微流控表面结构及其制造方法技术领域[0001]本发明涉及微流控结构技术领域，尤其是涉及一种自适应微流控表面结构及其制造方法。背景技术[0002]微流控结构，是利用微通道为载体处理或操控微小液滴实现定向运动。目前随着人们对微流控的研究不断深入，越来越多有关微流控的功能也不断被发掘，以满足人们的使用需求。[0003]但是，目前的有关微流控的相关技术中，微结构内控制液滴大多需要借助外力辅助，从而影响微流控的效率。[0004]为解决现有技术中存在的不足，即微流控需要特定外力辅助问题。本发明提供了一种自适应微流控表面结构及其加