[发明专利]一种辅助飞秒激光微纳制造实现长距高速液滴运输的装置

权利要求书

1.一种辅助飞秒激光微纳制造实现长距高速液滴运输的装置，其特征在于：包括水平载物台(2)，水平载物台(2)的底部连接有防震底座(1)，水平载物台(2)的上面连接有电印刷进给侧板(4)，电印刷进给侧板(4)和水平载物台(2)之间连接有筋板(3)，电印刷进给侧板(4)上设置有等间距布置的梯形滑道(6)以及在靠近一侧的高精度刻度板(8)；梯形滑道(6)上设置有微量进样器搭载平台(9)；微量进样器搭载平台(9)上固定有微量进样器(7)；微量进样器(7)正下方是固定在水平载物台(2)上的可旋转柔性液压夹具(5)；

所述的可旋转柔性液压夹具(5)的轴身方向与电印刷进给侧板(4)呈平行布置，其整体搭载在夹具底座(10)上，夹具底座(10)上设置有沿夹具底座(10)中心面呈对称分布有水平进给导轨(11)，水平进给导轨(11)上设置有水平进给平台(12)；水平进给平台(12)右端连接微量差速器(21)的输出端，微量差速器(21)的输出端与水平进给连接杆(22)一端连接；水平进给连接杆(22)另一端连接有可调微量水平进给装置(23)；

所述的水平进给平台(12)上连接有夹具延伸台(13)，夹具延伸台(13)呈左右对称式结构，其左右侧面连接有可调微量进给装置固定架(14)；可调微量进给装置固定架(14)的外侧连接有可调微量进给装置(15)，内侧固定有锁紧装置(16)；锁紧装置(16)另一端与液压进给装置(18)连接；液压进给装置(18)的输出轴与柔性夹具头(17)连接；

所述的可调微量进给装置(15)的两端设置有可调微量进给装置内旋钮(19)和可调微量进给装置外旋钮(20)，可调微量进给装置内旋钮(19)通过带动液压进给装置(18)使柔性夹具头(17)实现夹紧样品的动作，可调微量进给装置外旋钮(20)是用来调节柔性夹具头(17)的不同角度方位；

所述的高精度刻度板(8)是量程为200mm、精度为微米级的量具，其读数直接对应的是不同高度液滴的数值，能够转换成相应的韦伯数；

所述的可旋转柔性液压夹具(5)能够实现-90°～90°范围内的旋转以及垂直于梯形滑道(6)方向上的移动；

使用一种辅助飞秒激光微纳制造实现长距高速液滴运输的装置的液滴运输工艺，包括以下步骤：

Ⅰ)通过飞秒激光采用改变扫描间距的弧形扫描方式在样品基底上制备梯度周期性微结构；

Ⅱ)在梯度周期性微结构上通过化学气相沉积SiO₂纳米颗粒和低表面能物质PFOTS制备第一重梯度浸润性表面；

Ⅲ)在第一重梯度浸润性表面上通过一种辅助飞秒激光微纳制造实现长距高速液滴运输的装置制备第二重“梯度”表面，即电荷密度梯度表面，由此获得了双梯度浸润性表面单体；

Ⅵ)在大面积的样品基底上通过调控双梯度浸润性表面单体的阵列间距，同时重复步骤Ⅰ)-步骤Ⅲ)实现长距离高速液滴运输表面的制备，液滴在具有双梯度浸润性表面上由于浸润性梯度和电荷密度梯度的双重作用下实现高速运输的需求，双梯度浸润性表面和未处理区域的交替阵列排布实现了长距离运输，最终实现了长距离高速液滴运输的需求。

2.根据权利要求1所述的一种辅助飞秒激光微纳制造实现长距高速液滴运输的装置，其特征在于：所述的防震底座(1)采用工业用高级橡胶材质制造。

3.根据权利要求1所述的一种辅助飞秒激光微纳制造实现长距高速液滴运输的装置，其特征在于：所述的筋板(3)以水平载物台(2)中心面为中轴线呈现对称布置，同时筋板(3)与电印刷进给侧板(4)的交界处设置有半径为10mm的圆角。

4.根据权利要求1所述的一种辅助飞秒激光微纳制造实现长距高速液滴运输的装置，其特征在于：所述的微量进样器(7)是量程为100μL的液相微量进样装置，其轴身方向平行于梯形滑道(6)。

5.根据权利要求1所述的一种辅助飞秒激光微纳制造实现长距高速液滴运输的装置，其特征在于：所述的微量差速器(21)是一个微量高精度变速器，用于调控水平进给平台(12)的进给速度。

6.根据权利要求1所述的一种辅助飞秒激光微纳制造实现长距高速液滴运输的装置，其特征在于：所述的可调微量进给装置(15)、锁紧装置(16)、柔性夹具头(17)、液压进给装置(18)均以夹具延伸台(13)的中心面为中轴线在其左右侧面呈对称布置。