电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法及装置，其中，该方法包括：将微细金属探针插入待操作液体中，通过控制微细金属探针的水平方向运动，利用微细金属探针侧壁表面的亲水特性自动吸取待操作液体中的微液滴到微细金属探针的侧壁上；通过操作将微细金属探针和微液滴移动到需要点液的位置；通过沿微细金属探针的轴向方向吹出带有压力的气体，将微液滴释放到需要点液的基片上。该方法利用微细金属探针的亲水表面能自动吸取和操作微液滴，具有节能、操作便捷、系统成本低等优点。

Micro-droplet manipulation method and device for micro-hydrophilic probe in EDM

The invention discloses a method and device for operating micro-droplets by micro-hydrophilic probe in EDM. The method includes inserting micro-metal probe into the liquid to be operated, controlling the horizontal movement of micro-metal probe, and automatically absorbing micro-droplets from the liquid to be operated to the side wall of micro-metal probe by utilizing the hydrophilic property of the side wall surface of micro-metal probe. The micro-metal probe and micro-droplets are moved to the needing position by operation, and the micro-droplets are released to the needing substrate by blowing pressure gas along the axial direction of the micro-metal probe. The method utilizes hydrophilic surface of micro-metal probe to automatically absorb and operate micro-droplets. It has the advantages of energy saving, convenient operation and low system cost.

【技术实现步骤摘要】
电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法及装置
本专利技术涉及特种加工
，特别涉及一种电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法及装置。
技术介绍
微液滴具有体积小、比表面积大、内部稳定等特性，使其在当前化学和生物领域中作用也来越重要。试验中应用微液滴技术可降低特种试剂用量、降低实验成本，还可避免对超微量样品的稀释，实现常规剂量难以完成的化学分析要求。微液滴技术在药物控释、病毒检测、颗粒材料合成、催化剂等领域具有重要作用。但微液滴应用的前提是能够对微液滴进行精确的提取和操作。液滴的形成机理是当某处施加的力大于其液面界面张力时，该处微量液体会突破界面张力形成液滴。基于毛细力的微液滴提取和操作方法简单、成本低，在化学、生物等相关试验中被广泛应用，其主要形式为蘸取式、毛细式和浸润式。生物和化学试验中，最常用的微液滴操作方法是通过吸管手工对单个微液滴提取、移动和点样操作，其微液滴大小可控性较差，难以实现特别微小定量液滴的准确、快捷操作，而且吸管由橡胶、玻璃等制成，具有一定的使用寿命，难于满足大批量化高效微液滴操作需求。为实现高效提取和快速自动化操作微液滴，机械式微液滴操作方法及系统逐渐被开发和应用。一种采用夹子式狭缝毛细力提取微液滴、利用被点样基片表面能吸附来释放微液滴的机器人系统，可实现直径<200μm微液滴的点样操作。一种利用探针端部表面亲和性和侧壁表面不具有亲和性的探针拾取微液滴方法，可实现平面上皮升以下微量液滴精确提取操作。一种利用液体腔储液给液、压电喷嘴喷射点样的微液滴操作方法和装置，可实现体积为1nL的微液滴连续点样操作。但现有的微液滴操作方法及系统还有微液滴机构较为复杂、液滴提取需要外加驱动能量、操作环境适应性较差、液滴试剂对橡胶等材料腐蚀等一些不足。目前尚缺乏一种耐腐蚀、长寿命、自动化、低成本的微液滴操作方法及系统。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法，该方法利用微细金属探针的亲水表面能自动吸取和操作微液滴，具有节能、操作便捷、系统成本低等优点。本专利技术的另一个目的在于提出一种电火花加工微细亲水探针操作微液滴装置。为达到上述目的，本专利技术一方面实施例提出了一种电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法，包括：将微细金属探针插入待操作液体中，通过控制所述微细金属探针的水平方向运动，利用所述微细金属探针侧壁表面的亲水特性自动吸取所述待操作液体中的微液滴到所述微细金属探针的侧壁上；通过操作将所述微细金属探针和所述微液滴移动到需要点液的位置；通过沿所述微细金属探针的轴向方向吹出带有压力的气体，将所述微液滴释放到需要点液的基片上。本专利技术实施例的电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法，通过利用探针直径和表面亲水特性来调控提取液滴大小，操作便捷、易于定量调控，采用金属材料作为微细探针，可制作出细长甚至尖端的探针，不仅具有刚度高、耐腐蚀、长工作寿命的优点，而且可以应用于穿刺提取，比如细胞的穿刺提取样液等。另外，根据本专利技术上述实施例的电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，通过改变微细电火花加工制备过程中的电参数和工作液条件，调控所述微细金属探针表面的微观形貌，获得具有亲水特性的单根或多根或阵列的所述微细金属探针。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述微细金属探针的水平方向运动为左右、前后、旋转、摇动中的一个或多个方向的运动。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，通过调节所述微细金属探针直径、表面亲水特性、插入所述待操作液体的液面深度和时间中的一个或多个来改变提取的所述微液滴大小和体积。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，通过调节气体的气体压力来调控释放所述微液滴的速度和大小。为达到上述目的，本专利技术另一方面实施例提出了一种电火花加工微细亲水探针操作微液滴装置，包括：微细金属探针，用于插入待操作液体，通过控制所述微细金属探针的水平方向运动，利用所述微细金属探针侧壁表面的亲水特性自动吸取所述待操作液体中的微液滴到所述微细金属探针的侧壁上；移动装置，用于控制所述微细金属探针和所述微液滴移动到需要点液的位置；供气系统，用于提供气体；吹气结构，所述吹气结构的吹气喷嘴与所述供气系统连接，用于通过沿所述微细金属探针的轴向方向吹出带有压力的气体，将所述微液滴释放到需要点液的基片上。本专利技术实施例的电火花加工微细亲水探针操作微液滴装置，通过利用探针直径和表面亲水特性来调控提取液滴大小，操作便捷、易于定量调控，采用金属材料作为微细探针，可制作出细长甚至尖端的探针，不仅具有刚度高、耐腐蚀、长工作寿命的优点，而且可以应用于穿刺提取，比如细胞的穿刺提取样液等。另外，根据本专利技术上述实施例的电火花加工微细亲水探针操作微液滴装置还可以具有以下附加的技术特征：进一步地，在本专利技术的一个实施例中，通过改变微细电火花加工制备过程中的电参数和工作液条件，调控所述微细金属探针表面的微观形貌，获得具有亲水特性的单根或多根或阵列的所述微细金属探针。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，所述微细金属探针的水平方向运动为左右、前后、旋转、摇动中的一个或多个方向的运动。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，通过调节所述微细金属探针直径、表面亲水特性、插入所述待操作液体的液面深度和时间中的一个或多个来改变提取的所述微液滴大小和体积。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，通过调节气体的气体压力来调控释放所述微液滴的速度和大小。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术一个实施例的电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法流程图；图2为根据本专利技术一个实施例的微细电火花加工单根、多根、阵列微细探针工艺示意图；图3为根据本专利技术一个实施例的微细亲水探针微液滴操作系统示意图；图4为根据本专利技术一个实施例的微细亲水探针微液滴操作和点液过程示意图；图5为根据本专利技术一个实施例的电火花加工微细亲水探针操作微液滴装置结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参照附图描述根据本专利技术实施例提出的电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法及装置。首先将参照附图描述根据本专利技术实施例提出的电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法。图1为根据本专利技术一个实施例的电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法流程图。如图1所示，该电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法包括以下步骤：在步骤S101中，将微细金属探针插入待操作液体中，通过控制微细金属探针的水平方向运动，利用微细金属探针侧壁表面的亲水特性自动吸取待操作液体中的微液滴到微细金属探针的侧壁上。其中，微细金属探针的水平方向运动为左右、前后、旋转、摇动中的一个或多个方向的运动。进一步地，在本专利技术的一个实施例中，通过改变微细电火花加工制备过程中的电参数和工作液条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法，其特征在于，包括以下步骤：将微细金属探针插入待操作液体中，通过控制所述微细金属探针的水平方向运动，利用所述微细金属探针侧壁表面的亲水特性自动吸取所述待操作液体中的微液滴到所述微细金属探针的侧壁上；通过操作将所述微细金属探针和所述微液滴移动到需要点液的位置；通过沿所述微细金属探针的轴向方向吹出带有压力的气体，将所述微液滴释放到需要点液的基片上。

【技术特征摘要】
1.一种电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法，其特征在于，包括以下步骤：将微细金属探针插入待操作液体中，通过控制所述微细金属探针的水平方向运动，利用所述微细金属探针侧壁表面的亲水特性自动吸取所述待操作液体中的微液滴到所述微细金属探针的侧壁上；通过操作将所述微细金属探针和所述微液滴移动到需要点液的位置；通过沿所述微细金属探针的轴向方向吹出带有压力的气体，将所述微液滴释放到需要点液的基片上。2.根据权利要求1所述的电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法，其特征在于，通过改变微细电火花加工制备过程中的电参数和工作液条件，调控所述微细金属探针表面的微观形貌，获得具有亲水特性的单根或多根或阵列的所述微细金属探针。3.根据权利要求1所述的电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法，其特征在于，所述微细金属探针的水平方向运动为左右、前后、旋转、摇动中的一个或多个方向的运动。4.根据权利要求1所述的电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法，其特征在于，通过调节所述微细金属探针直径、表面亲水特性、插入所述待操作液体的液面深度和时间中的一个或多个来改变提取的所述微液滴大小和体积。5.根据权利要求1所述的电火花加工微细亲水探针操作微液滴方法，其特征在于，通过调节气体的气体压力来调控释放所述微液滴的速度和大小。6.一种电火花加工微细亲水探针操作微液滴装...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟浩，普玉彬，李俊杰，李勇，姬波林，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11