一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置及方法

本发明属于微液滴制备，具体为一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置及方法。

背景技术：

1、微液滴在生化、医学、材料等领域具有越来越广泛的应用，从液滴制备技术的发展历程来看，微液滴的制备经历了传统乳化等方法、微流控芯片方法和近年来出现的芯片外新方法。

2、传统的微液滴制备方法如乳化法、逐层组装等液滴制备技术，其过程简单、产量高，至今仍在被广泛使用，但是越来越难以满足对液滴尺寸均匀、精确可控的需求，随着微液滴应用范围的拓展，研究者们在致力于传统方法的设备更新、技术改进的同时，也发展出基于多种不同原理的微液滴制备新方法，如近年来发展迅速的微流体液滴制备技术，可以实现对微液滴尺寸、结构、生成频率的精确控制，受到了越来越多研究者的关注。

3、对于液滴的精确制备、以及对生成的液滴进行收集分选，目前研究者们通常是在液滴生成之后再设计添加分选模块，极大制约了液滴的制备与分选效率。

4、但是现有的微液滴在制备过程中，通过注射泵将原液推送到毛细管中，通过注射泵的推送作用，使得微液滴逐渐滴落到冷却液中，此过程，微液滴的滴落难以控制，会造成微液滴滴落到冷却液中，出现微液滴体积大小有差异的现象，导致同一批次的微液滴形状各异，同时，单一的通过注射泵的推送，造成微液滴滴落效率较慢，不利于长期的制备。

5、因此，需要一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置及方法来解决上述提到的问题。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置及方法，有效的解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置，包括支撑板和支撑架，所述支撑板的外侧设置有支撑架，所述支撑架的顶部固定连接有连接架，所述连接架的内侧滑动连接有固定架，所述固定架的内侧固定安装有容纳筒，所述容纳筒的内壁固定安装有毛细管，所述容纳筒与毛细管连通，所述容纳筒的内侧填充有液滴原液；

3、所述支撑板的顶部固定安装有电动推杆一，所述电动推杆一的伸缩端固定连接有限位框架，所述限位框架的内侧设置有夹持组件，所述夹持组件的内侧设置有容器杯，所述夹持组件用于固定容器杯，所述支撑板的顶部且与限位框架的底部贴合设置有电动推杆二。

4、进一步的，所述电动推杆一均匀分布在支撑板的四周，所述电动推杆一伸缩端的移动可带动限位框架移动。

5、进一步的，所述夹持组件包括螺杆、螺纹套和限位板，所述限位框架的内壁活动连接有螺杆，所述限位框架的内壁转动连接有螺纹套，所述螺纹套与螺杆螺纹连接，所述螺杆贯穿限位框架的内壁，所述螺杆的末端且位于限位框架的内侧固定连接有限位板。

6、进一步的，所述限位板的结构为长方体结构，所述限位板与限位框架的内壁贴合，限位板可沿着限位框架的内侧滑动，所述限位板用于固定容器杯。

7、进一步的，所述容器杯的内侧开设有凹槽，所述凹槽的内侧滑动连接有滤网，所述滤网的顶部且位于凹槽内固定连接有连接杆。

8、进一步的，一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置，还包括驱动模块、信号发生模块、振动模块和计时模块，所述信号发生模块与驱动模块线性连接，所述信号发生模块与振动模块线性连接，所述信号发生模块与计时模块线性连接。

9、进一步的，所述驱动模块内设置有注射泵，所述注射泵位于容纳筒的内侧，所述注射泵用于推送容纳筒内的原液。

10、进一步的，所述振动模块内设置有电磁激振器，所述电磁激振器位于电动推杆二的内侧，所述电磁激振器用于带动限位框架振动。

11、进一步的，所述计时模块内设置有计时器，所述计时器位于容纳筒的背面，所述计时器用于记录原液从毛细管上滴落的滴落时间。

12、进一步的，所述的一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置及方法，所述方法包括以下步骤：

13、s1、安装组件：将支撑板和支撑架固定到工作平台上，随后将原液通过注射器注入到容纳筒的内侧，通过固定架在连接架上滑动，进而调节固定架的位置，移动的合适的位置后将其固定；

14、s2、夹持组件：通过转动螺纹套，使得螺纹套带动螺杆向内侧移动，进而推动限位板在限位框架内滑动，进而将容器杯固定，随后将冷却液注入容器杯的内侧；

15、s3、启动信号发生模块：信号发生模块将电信号传递到驱动模块、振动模块和计时模块，使得相对应的部件进行工作，完成液滴制备。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、1、本发明，通过振动模块中电磁激振器的作用，使得容器杯内的液面以规则的频率振动，使得毛细管滴落到中的微液滴可以控制，避免微液滴滴落到冷却液中，出现微液滴体积大小有差异的现象，保证了同一批次的微液滴规格相同。

18、2、本发明，通过设置的电磁激振器的作用，可以协助注射泵的推送的速度，提高微液滴滴落效率，有利于长期的制备。

19、3、本发明，通过夹持组件对容器杯的固定，提高了大容器杯振动时的稳定性，同时，可实现将容器杯安装在限位框架的任意位置，方便实用。

技术特征：

1.一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置，包括支撑板(1)和支撑架(8)，其特征在于：所述支撑板(1)的外侧设置有支撑架(8)，所述支撑架(8)的顶部固定连接有连接架(3)，所述连接架(3)的内侧滑动连接有固定架(4)，所述固定架(4)的内侧固定安装有容纳筒(5)，所述容纳筒(5)的内壁固定安装有毛细管(6)，所述容纳筒(5)与毛细管(6)连通，所述容纳筒(5)的内侧填充有液滴原液；

2.根据权利要求1所述的一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置，其特征在于：所述电动推杆一(10)均匀分布在支撑板(1)的四周，所述电动推杆一(10)伸缩端的移动可带动限位板(2)移动。

3.根据权利要求2所述的一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置，其特征在于：所述夹持组件(9)包括螺杆(91)、螺纹套(92)和限位板(93)，所述限位板(2)的内壁活动连接有螺杆(91)，所述限位板(2)的内壁转动连接有螺纹套(92)，所述螺纹套(92)与螺杆(91)螺纹连接，所述螺杆(91)贯穿限位板(2)的内壁，所述螺杆(91)的末端且位于限位板(2)的内侧固定连接有限位板(93)。

4.根据权利要求3所述的一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置，其特征在于：所述限位板(93)的结构为长方体结构，所述限位板(93)与限位板(2)的内壁贴合，限位板(93)可沿着限位板(2)的内侧滑动，所述限位板(93)用于固定容器杯(7)。

5.根据权利要求4所述的一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置，其特征在于：所述容器杯(7)的内侧开设有凹槽(13)，所述凹槽(13)的内侧滑动连接有滤网(14)，所述滤网(14)的顶部且位于凹槽(13)内固定连接有连接杆(12)。

6.根据权利要求5所述的一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置，还包括驱动模块、信号发生模块、振动模块和计时模块，其特征在于：所述信号发生模块与驱动模块线性连接，所述信号发生模块与振动模块线性连接，所述信号发生模块与计时模块线性连接。

7.根据权利要求6所述的一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置，其特征在于：所述驱动模块内设置有注射泵，所述注射泵位于容纳筒(5)的内侧，所述注射泵用于推送容纳筒(5)内的原液。

8.根据权利要求6所述的一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置，其特征在于：所述振动模块内设置有电磁激振器，所述电磁激振器位于电动推杆二(11)的内侧，所述电磁激振器用于带动限位板(2)振动。

9.根据权利要求6所述的一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置，其特征在于：所述计时模块内设置有计时器，所述计时器位于容纳筒(5)的背面，所述计时器用于记录原液从毛细管(6)上滴落的滴落时间。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置及方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

技术总结
本发明属于微液滴制备技术领域，具体为一种驻波振动液面剪切用液滴制备装置，包括支撑板和支撑架，所述支撑板的外侧设置有支撑架，所述支撑架的顶部固定连接有连接架，所述连接架的内侧滑动连接有固定架，所述固定架的内侧固定安装有容纳筒，所述容纳筒的内壁固定安装有毛细管，所述容纳筒与毛细管连通，所述容纳筒的内侧填充有液滴原液。本发明，通过振动模块中电磁激振器的作用，使得容器杯内的液面以规则的频率振动，使得毛细管滴落到中的微液滴可以控制，避免微液滴滴落到冷却液中，出现微液滴体积大小有差异的现象，保证了同一批次的微液滴规格相同。

技术研发人员：黄芳胜,司廷,朱志强
受保护的技术使用者：中国科学技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16