[发明专利]基于疏水性磁弹薄膜的可编程液滴移动系统及其驱动方法

权利要求书

1.一种基于疏水性磁弹薄膜的可编程液滴移动系统，其特征在于，包括自下而上设置在固定支架(1)上的线圈组阵列(5)、支撑板(4)、硅橡胶层(3)和疏水性磁弹薄膜(2)；其中，

线圈组阵列(5)由若干根柱形线圈构成，其以M×N的均布排列的阵列形式并采用竖直设置的方式均布固定在底板上，M和N均为大于1的整数；各柱形线圈由在相同线圈套采用相同绕线方向环绕相同匝数形成；

支撑板(4)采用能够使磁场穿透的硬性制成板，其水平设置在线圈组阵列(5)的上方；硅橡胶层(3)水平铺设在支撑板(4)的上表面；

疏水性磁弹薄膜(2)由内嵌在疏水性磁弹膜中的若干个具有相同尺寸且均经过磁化的磁块构成；若干个磁块的数量与设置位置与线圈组阵列(5)中柱形线圈的数量与位置相关：在每个柱形线圈的正上方设置一个磁块，且在横、纵两方向上每相邻两个柱形线圈连线的中点处设置一个磁块；各磁块预先磁化为：位于各柱形线圈正上方的磁块采用磁化方向垂直于水平面的方式磁化，且横、纵方向上位于相邻位置上的两个磁块的磁化方向相反；位于各柱形线圈之间的磁块采用磁化方向沿水平面方向的方式磁化，且磁化方向为由相邻的沿垂直向下磁化方向磁化形成的磁块位置沿水平方向指向相邻的沿垂直向上磁化方向磁化形成的磁块位置。

2.根据权利要求1所述的基于疏水性磁弹薄膜的可编程液滴移动系统，其特征在于，固定支架(1)由自下而上依次设置的底板、下支架和上支架构成；其中，底板为一块水平设置的板体；下支架由第一矩形框和四根支腿构成，四根支腿竖直设置并固定在第一矩形框的四个顶角处，且四根支腿上部局部位于第一矩形框的上方；第一矩形框的尺寸小于底板的尺寸，使下支架刚好支撑在底板的边沿处，并通过四根支腿使第一矩形框间隔设置在底板的上方；上支架由第二矩形框和四块限位板构成；第二矩形框与第一矩形框的尺寸相同；四块限位板竖直设置并固定在第二矩形框的四个顶角处，且四块限位板在水平方向上局部位于第二矩形框外侧，使上支架刚好支撑在下支架上，并通过四块限位板使第二矩形框间隔设置在第一矩形框的上方。

3.根据权利要求1所述的基于疏水性磁弹薄膜的可编程液滴移动系统，其特征在于，支撑板(4)采用PMMA支撑板。

4.根据权利要求1所述的基于疏水性磁弹薄膜的可编程液滴移动系统，其特征在于，硅橡胶层(3)采用高弹性铂催化硅橡胶制成的硅橡胶板；疏水性磁弹薄膜(2)采用高弹性铂催化硅橡胶制成的薄膜中内嵌具有规则排列的磁化磁块；磁块为由高弹性铂催化硅橡胶与钕铁硼磁性粒子混合均匀并固化而成的正方体磁块。

5.根据权利要求1所述的基于疏水性磁弹薄膜的可编程液滴移动系统，其特征在于，疏水性磁弹薄膜(2)的制备方法包括模具磁块制作、磁块磁化和疏水性磁弹膜制作；其中，

磁块制作的制备方法为：将高弹性铂催化硅橡胶的材料A与材料B按体积为1:1混合均匀，而后将高弹性铂催化硅橡胶与具有高磁能积及高剩磁的钕铁硼磁性粒子按质量比为1:1混合均匀，得到磁块原料；最后，将磁块原料填入模具中，待完全固化后得到磁块；

疏水性磁弹膜的制备方法为：将磁化好的磁块放入模具中，通过填充由高弹性铂催化硅橡胶原料并固化，制备形成内嵌有磁块的薄膜；而后，采用光束直径为2μm、功率为4W的激光，对步骤S402得到的磁弹性薄膜以200mm/s的扫描速度进行表面烧蚀。

6.根据权利要求1所述的基于疏水性磁弹薄膜的可编程液滴移动系统，其特征在于，还包括与线圈组阵列(5)连接的电流控制系统；电流控制系统由上位机和若干个电流信号发生器构成；若干个电流信号发生器一端分别与上位机连接、另一端分别一一对应地与线圈组阵列(5)中的各柱形线圈连接。