一种光驱动液体弹珠的方法

本发明涉及一种光驱动液体弹珠的方法,具体是一种利用激光辐照旋涂tiopc的ito玻璃,产生的不均匀空间电场与液体弹珠之间的相互作用,从而实现液体弹珠在二维平面内的移动,也可以实现对液体弹珠的形貌改变。
背景技术:
1、微型系统中小体积液体的运动控制具有重要意义,在微流体、微型机器人、生物医药等方面拥有广阔的应用前景。在气体环境中,由覆盖表面的固体颗粒稳定的液滴被称为液体弹珠。液体弹珠通常是(接近)球形的,具有不润湿和不粘的特性,这是裸露的液滴所不能达到的。液体大理石还能将液体的一滴转化为完全不湿润的软固体。包封颗粒减少包封挥发性液体的蒸发。因为被封装的液体不再接触任何基材,无论是固体还是液体,液体大理石很容易在表面上移动,因此,几乎没有污染。
技术实现思路
1、目前已报道的液体弹珠的操控方法仍面临诸多限制,如:被操控的光驱动液体弹珠所需要光源功率过大,并且所需要设备、制备方法都太过复杂。针对上述问题,本发明提供一种简单、高效的对液体弹珠的操控方法,该方法利用激光辐照旋涂tiopc的ito玻璃产生的不均匀空间电场控制液体弹珠在二维平面内的移动和其表面形貌的的改变,并且整个实验过程液体弹珠的移动方向、移动速度均由激光调控,所以该方法具有操控精准、可靠性强的特点。
2、一种光驱动液体弹珠的方法,其特征在于:以旋涂tiopc的ito玻璃为衬底,将制备好的液体弹珠放置在上面。随后,打开473nm激光照射旋涂tiopc的ito玻璃,其照射的位置在液体弹珠附近,利用激光辐照旋涂tiopc的ito玻璃产生的不均匀空间电场与液体弹珠之间的相互作用实现液体弹珠在二维平面内的运动。
3、为实现上述目的,采用如下技术方案:
4、一种光驱动液体弹珠,其特征在于:由al2o3颗粒完全包裹在液体弹珠表面,所述al2o3颗粒粒径800nm~2μm,静态接触角为145~165°,所述液滴体积不大于500μl。
5、一种光驱动液体弹珠的方法,其特征在于:以旋涂tiopc的ito玻璃为衬底,将制备好的液体弹珠放在上面。随后,通过改变激光辐照液体弹珠附近的不同位置,可实现液体弹珠在二维平面的不同移动方向根据权利要求1所述的一种光驱动液体弹珠的方法,其特征在于:通过调整激光光强或改变辐照液体弹珠时间的长短,成功实现液体弹珠表面形貌的改变。
技术特征:
1.一种光驱动液体弹珠的方法,其特征在于:以旋涂tiopc的ito玻璃作为衬底,将事先制备好的液体弹珠精准地置于ito玻璃上。随后,通过变化激光辐照液体弹珠周围的多个离散点,可精确控制二维平面内液体弹珠的多样化运动方向。
2.一种光驱动液体弹珠的方法,其特征在于:通过调整激光辐照液体弹珠的不同光强,可实现液体弹珠高度可调的运动速度。
3.一种光驱动液体弹珠的方法,其特征在于:通过变化激光辐照位置,有针对性地改变液体弹珠边缘的光照状况,从而实现液体微粒表面形态的巧妙调整。
技术总结
本发明提供了一种光驱动液体弹珠的方法。本发明所述的光驱动液体弹珠是带电的A1<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;颗粒包裹在液滴表面组成的。本发明所述的Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;颗粒经过摩擦处理使其带电。本发明所用装置为两片ITO玻璃组成的夹层结构,ITO玻璃外接交流电源,夹层中间产生均匀电场,有机光导材料TiOPc旋涂在下层ITO玻璃上,其厚度约为200nm。本发明是利用聚焦激光辐照旋涂TiOPc的ITO玻璃产生的不均匀空间电场与Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;颗粒相互作用,使Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;颗粒受电泳力的作用从而运动,Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;颗粒裹挟着液滴,进而实现了液体弹珠在二维平面内的移动。并且通过调整激光辐照的不同位置,可以改变Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;颗粒的受力模式,进而改变了液体弹珠在二维平面的运动方向,并且通过改变Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;颗粒所受电泳力的大小,使其运动的速度也可以改变。
技术研发人员:阎文博,王轩,张立娜
受保护的技术使用者:河北工业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/9/2
技术研发人员:阎文博,王轩,张立娜
技术所有人:河北工业大学
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