[发明专利]分子分配器

权利要求书

1.一种用于分配带电粒子的方法，包括：

施加偏置电压，以便促进带电分子通过纳米孔的运动；

检测至少一个带电分子通过该纳米孔；及

操纵纳米孔内部的静电势垒，从而阻止附加带电分子移动通过该纳米孔。

2.如权利要求1所述的方法，其中操纵静电势垒包括振荡该静电势垒。

3.如权利要求2所述的方法，其中检测至少一个带电分子的通过包括测量拖动电极之间离子电流的变化。

4.如权利要求2所述的方法，其中检测至少一个带电分子的通过包括测量布置在纳米孔附近的反电极处的电压或电流的变化。

5.如权利要求2所述的方法，其中振荡静电势垒包括：

跨布置在纳米孔附近的锁定电极施加锁定电压。

6.如权利要求5所述的方法，其中锁定电压与偏置电压有相同的极性。

7.如权利要求5所述的方法，其中振荡静电势垒进一步包括：

确定是否有更多分子应当被分配；及

响应于该确定，跨锁定电极施加棘轮电压。

8.如权利要求2所述的方法，其中振荡静电势垒包括：

在锁定电压与棘轮电压之间振荡跨布置在纳米孔附近的锁定电极的电压。

9.如权利要求2所述的方法，进一步包括：

振荡纳米孔内部的第二静电势垒，其中第二静电势垒阻止带电分子移动通过纳米孔，而且其中第二静电势垒布置成与所述静电势垒隔开。

10.如权利要求9所述的方法，其中：

振荡所述静电势垒包括跨布置在纳米孔附近的第一组锁定电极施加第一锁定电压；及

振荡第二静电势垒包括跨布置在纳米孔附近的第二组锁定电极施加第二锁定电压。

11.如权利要求10所述的方法，其中第一锁定电压与偏置电压有相同的极性，而且其中第二锁定电压与偏置电压有相同的极性。

12.如权利要求10所述的方法，其中：

振荡所述静电势垒进一步包括跨第一组锁定电极施加第一棘轮电压；及

振荡第二静电势垒进一步包括跨第二组锁定电极施加第二棘轮电压。

13.如权利要求9所述的方法，其中：

振荡所述静电势垒进一步包括在第一锁定电压与第一棘轮电压之间振荡跨布置在纳米孔附近的第一组锁定电极的电压；及

振荡第二静电势垒包括在第二锁定电压与第二棘轮电压之间振荡跨布置在纳米孔附近并且与第一组锁定电极隔开的第二组锁定电极的电压。

14.如权利要求2所述的方法，进一步包括：

振荡纳米孔内部的第二静电势垒，其中该第二静电势垒阻止带电分子移动通过纳米孔，而且其中该第二静电势垒与所述静电势垒异相振荡。

15.一种分子分配器，包括：

分子储存器，包括多个带电分子；

分子储存器附近的纳米孔，该纳米孔包括配置成在其中建立静电势垒的第一组锁定电极；

布置在分子储存器中的第一拖动电极；及

控制单元，其中该控制单元配置成跨第一组锁定电极施加振荡电压并且向第一拖动电极施加偏置电压，以控制个别带电分子从分子储存器流经纳米孔。

16.如权利要求15所述的分子分配器，其中纳米孔进一步包括配置成在其中建立第二静电势垒的第二组锁定电极。

17.如权利要求16所述的分子分配器，其中控制单元进一步配置成跨第二组锁定电极施加第二振荡电压，以控制个别带电分子从分子储存器流经纳米孔。

18.如权利要求16所述的分子分配器，其中第一组锁定电极和第二组锁定电极每组都包括：

第一电极；

第一电极附近的绝缘层；及

绝缘层附近的第二电极。

19.如权利要求18所述的分子分配器，其中第一组锁定电极和第二组锁定电极二者的第一电极、绝缘层和第二电极基本上都是平面的而且堆叠形成纳米孔隔膜。