[发明专利]微流体器件的制备方法

说明书

本发明涉及一种微流体器件的制备方法。所述制备方法包括：向具有凹槽的模具中注入液态金属，并使液态金属凝固，得到固态金属；将所述固态金属与所述模具分离，并在所述固态金属上设置电极；在带有电极的固态金属表面形成包覆层，使所述固态金属包裹于包覆层内，所述电极至少部分伸出所述包覆层，得到预制器件；将所述预制器件固定于衬底内，并使固态金属熔融及使电极至少部分伸出所述衬底外，得到微流体器件。该制备方法简单、封装性好、器件一体性高、易于产业化。

本申请是“申请号为：201810771605.9，申请日为2018年7月13日，发明名称为：微流体器件及其制备方法、微流体系统”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及微流体领域，特别是涉及微流体器件的制备方法。

背景技术

传统的微流体器件的制备方法主要有3D直写/打印技术，微流道注入工艺，压印技术以及激光加工技术等。但是，3D直写/打印技术无法做到好的水氧阻隔和封装，容易在表面形成金属氧化层；微流道注入工艺工艺复杂，且图形化和流道构型限制较多；压印技术得到的器件一体化成型较差；激光加工技术程序复杂，加工环节的适应性差。因此，传统的微流体器件的制备方法均存在各自方法上的缺点和不足，无法适应大规模的微流体器件的产业化生产。

发明内容

基于此，有必要针对微流体器件的产业化问题，提供一种微流体器件的制备方法，该制备方法简单、封装性好、器件一体性高、易于产业化。

一种微流体器件的制备方法，包括：

向具有凹槽的模具中注入液态金属，并使液态金属凝固，得到固态金属；

将所述固态金属与所述模具分离，并在所述固态金属上设置电极；

在带有电极的固态金属表面形成包覆层，使所述固态金属包裹于包覆层内，所述电极至少部分伸出所述包覆层，得到预制器件；

将所述预制器件固定于衬底内，并使固态金属熔融及使电极至少部分伸出所述衬底外，得到微流体器件。

在其中一个实施例中，将所述预制器件固定于衬底内的步骤具体为：将所述预制器件置于衬底溶液中并固化所述衬底溶液，并且在固化的过程中所述预制器件中的固态金属熔化，得到微流体器件。

在其中一个实施例中，所述衬底溶液的材料包括聚合物、熔点在300℃以下的金属及金属合金中的一种。

在其中一个实施例中，所述聚合物包括聚二甲基硅氧烷。

在其中一个实施例中，所述液态金属的材料包括镓合金。

在其中一个实施例中，向具有凹槽的模具中注入液态金属的步骤具体为：在惰性气氛下，向所述凹槽中注入液态金属，并使液态金属凝固，得到固态金属。

在其中一个实施例中，所述电极的材料包括银纳米线，且所述电极的电导率大于所述液态金属的电导率。

在其中一个实施例中，所述包覆层的材料包括光固化胶。

在其中一个实施例中，所述光固化胶的熔点大于等于200℃。

在其中一个实施例中，向所述凹槽中注入液态金属的步骤之前，还包括在所述凹槽的表面涂覆润滑剂的步骤

本发明的制备方法具有以下有益效果：

第一、先利用定型模具制备得到固态金属，并采用包覆层对固态金属进行水氧封装和定型，然后进行衬底的包覆，再使固态金属重新熔化得到液态金属，不仅制备方法简单，而且可以得到一体成型的微流体器件。

第二、微流体器件在衬底包覆前采用了包覆层进行水氧封装，使固态金属在熔化时不会被氧化，提高了微流体器件的使用寿命。