[发明专利]微流体装置和流体逻辑装置

说明书

本申请公开了微流体装置和流体逻辑装置。微流体装置可包括用于将呈现第一压力的第一流体输送到流体装置中的第一入口端口、用于将呈现第二压力的第二流体输送到流体装置中的第二入口端口、用于将第一流体或第二流体之一输送出流体装置的输出端口、以及可在禁止流体从第二入口端口流向输出端口的第一位置和禁止流体从第一入口端口流向输出端口的第二位置之间移动的活塞。活塞在第一位置和第二位置之间的移动可以由施加在活塞的控制闸门上的控制压力来确定。活塞的凸缘可以具有大约10mm或更小的外径。还公开了各种其他相关方法和系统。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年5月18日提交的题为“MICROFLUIDIC VALVES,LOGIC DEVICES,AND RELATED SYSTEMS AND METHODS”的美国临时专利申请序列号63/026,675、2020年5月19日提交的题为“MICROFLUIDIC VALVES,LOGIC DEVICES,AND RELATED SYSTEMS ANDMETHODS”的美国临时专利申请序列号63/027,222以及2021年4月6日提交的美国非临时专利申请第17/223,919号的权益，上述申请中的每一个的全部公开内容通过引用结合于此。

附图简述

附图示出了许多示例实施例，并且是说明书的一部分。这些附图连同下面的描述一起展示并解释了本公开的各种原理。

图1是根据本公开的至少一个实施例的偏置在向下位置(down position)的流体阀的示例活塞的图示。

图2是根据本公开的至少一个实施例的偏置在向上位置(up position)的流体阀的示例活塞的图示。

图3是根据本公开的至少一个实施例的偏置在中心位置的流体阀的示例活塞的图示。

图4是根据本公开的至少一个实施例的配置有高增益闸门(high gain gate)的流体阀的示例活塞的图示。

图5是根据本公开的至少一个实施例的示例流体阀的截面图。

图6A是根据本公开的至少一个实施例的设置在流体阀组件中的示例活塞的平面图。

图6B是根据本公开的至少一个实施例的包括多个活塞的流体阀组件的半透明透视图。

图7是根据本公开的至少一个实施例的压电流体阀的截面图。

图8A和图8B是根据本公开的至少一个实施例的示例流体阀缓冲器的截面图。

图9A-9C是根据本公开的至少一个实施例的示例流体阀反相器(inverter)的截面图和相应真值表。

图10A-10E是根据本公开的至少一个实施例的示例性“或(OR)”流体逻辑门装置(fluidic logic-gate device)的截面图和相应真值表。

图11A-11E是根据本公开的至少一个实施例的示例性“与(AND)”流体逻辑门装置的截面图和相应真值表。

图12是根据本公开的至少一个实施例的示例性“或非(NOR)”流体逻辑门装置的截面图和相应真值表。

图13是根据本公开的至少一个实施例的示例性“与非(NAND)”流体逻辑门装置的截面图和相应真值表。

图14是根据本公开的至少一个实施例的示例性“异或(XOR)”流体逻辑门装置的截面图和相应真值表。

图15是根据本公开的至少一个实施例的示例性“同或(XNOR)”流体逻辑门装置的截面图和相应真值表。

图16是根据本公开的至少一个实施例的示例解复用器流体逻辑门装置的截面图。

图17是根据本公开的至少一个实施例的用于流体全加器(full adder)装置和相应真值表的逻辑图和真值表。