[发明专利]单类和多类微小物体悬浮定向移动及自主装巨量转移方法

权利要求书

1.单类微小物体悬浮定向移动及自主装巨量转移方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.将待转移的微小物体进行表面处理后，放入具有表面活性剂和粘度调节剂的溶液A中，微小物体的表面不与溶液A发生浸润，溶液A密度低于微小物体；

S2.对目标载板进行图案化处理和表面处理，使其目标位置产生图案，且图案表面对溶液A不发生浸润但对微小物体表面发生浸润，目标载板上除所述图案之外的表面对溶液A发生浸润但对微小物体的表面不发生浸润；

S3.将目标载板上具有图案的表面朝下浸入溶液A内，目标载板水平向下或倾斜向下；

S4.在溶液A中溶入气体A，使得气体A在溶液A中产生气泡，同时进行超声处理，使气泡破裂成若干个临界尺寸气泡，每个临界尺寸气泡携带一个微小物体上升至目标载板的图案处；

S5.对溶液A进行溶气处理，气泡溶解，微小物体上表面与图案接触并粘结；

S6.将目标载板移出溶液A，并进行冲洗，烘干去除目标载板表面残余溶液。

2.根据权利要求1所述的单类微小物体悬浮定向移动及自主装巨量转移方法，其特征在于：在步骤S1中，在微小物体的表面涂覆溶液B，溶液B与微小物体发生浸润但不与溶液A发生浸润，溶液B为油脂大分子有机物或硅烷偶联剂。

3.根据权利要求2所述的单类微小物体悬浮定向移动及自主装巨量转移方法，其特征在于：在步骤S2中，通过机械加工或化学刻蚀在目标载板表面的目标位置产生图案，在图案表面以及目标载板上除图案之外的表面分别涂覆表面活性剂A和表面活性剂B，图案大小与微小物体的尺寸相匹配。

4.根据权利要求3所述的单类微小物体悬浮定向移动及自主装巨量转移方法，其特征在于：所述图案为图案化凸起/图案化凹槽/平面。

5.根据权利要求3所述的单类微小物体悬浮定向移动及自主装巨量转移方法，其特征在于：在步骤S2中，目标载板由两层载板叠加而成，第一层表面涂覆表面活性剂A，在第一层载板的目标位置打出大小与微小物体的尺寸相匹配的通孔，在第二层载板的表面涂覆表面活性剂B，然后将第一层载板压合在第二层载板上。

6.根据权利要求1所述的单类微小物体悬浮定向移动及自主装巨量转移方法，其特征在于：在步骤S4中，降低溶液A的温度再溶入气体A，再通过升温或振动，使气体A从溶液A中析出形成气泡，超声处理分散微小物体，使气泡破裂成若干个临界尺寸气泡，临界尺寸气泡携带微小物体上升至目标载板的图案化凹槽。

7.根据权利要求1所述的单类微小物体悬浮定向移动及自主装巨量转移方法，其特征在于：在步骤S5中，降低溶液A温度、对其施加压力并静置，使微小物体表面的气泡重新溶解于溶液A。

8.多类微小物体悬浮定向移动及自主装巨量转移方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.将待转移的多种不同形状尺寸的第一微小物体、第二微小物体和第三微小物体进行表面处理后，分别对应放入不同表面活性剂和粘度调节剂的溶液A、溶液B和溶液C中，各个微小物体的表面不与溶液A、溶液B和溶液C发生浸润，且溶液A、溶液B和溶液C密度低于微小物体；

S2.对目标载板进行图案化处理和表面处理，使其目标位置制作对应第一微小物体、第二微小物体和第三微小物体的第一图案化凹槽、第二图案化凹槽和第三图案化凹槽，且第一图案化凹槽、第二图案化凹槽和第三图案化凹槽对溶液A、溶液B和溶液C不发生浸润，但第一图案化凹槽、第二图案化凹槽和第三图案化凹槽均只与对应匹配的第一微小物体、第二微小物体和第三微小物体表面发生浸润，目标载板上除所述第一图案化凹槽、第二图案化凹槽和第三图案化凹槽以外的表面对溶液A、溶液B和溶液C发生浸润但对第一微小物体、第二微小物体和第三微小物体表面均不发生浸润；

S3.将目标载板上具有所述第一图案化凹槽、第二图案化凹槽和第三图案化凹槽的表面朝下浸入溶液A内，目标载板水平向下或倾斜向下；

S4.在溶液A中溶入气体A，使得气体A在溶液A中产生气泡，气泡吸附在第一微小物体表面，同时进行超声处理，使气泡破裂成若干个临界尺寸气泡，临界尺寸气泡携带第一微小物体上升至目标载板的第一图案化凹槽；

S5.对溶液A进行溶气处理，气泡溶解，第一微小物体上表面与第一图案化凹槽接触并粘结；

S6.将目标载板移出溶液A，并进行冲洗，烘干去除目标载板表面残余溶液；

S7.将目标载板上具有所述第一图案化凹槽、第二图案化凹槽和第三图案化凹槽的表面朝下浸入溶液B内，目标载板水平向下或倾斜向下；

S8.在溶液B中溶入气体A，使得气体A在溶液B中产生气泡，气泡吸附在第二微小物体表面，同时进行超声处理，使气泡破裂成若干个临界尺寸气泡，临界尺寸气泡携带第二微小物体上升至目标载板的第二图案化凹槽；

S9.对溶液B进行溶气处理，气泡溶解，第二微小物体上表面与第二图案化凹槽接触并粘结；

S10.将目标载板移出溶液B，并进行冲洗，烘干去除目标载板表面残余溶液；

S11.将目标载板上具有所述第一图案化凹槽、第二图案化凹槽和第三图案化凹槽的表面朝下浸入溶液C内，目标载板水平向下或倾斜向下；

S12.在溶液C中溶入气体A，使得气体A在溶液C中产生气泡，气泡吸附在第三微小物体表面，同时进行超声处理，使气泡破裂成若干个临界尺寸气泡，临界尺寸气泡携带第三微小物体上升至目标载板的第三图案化凹槽；

S13.对溶液C进行溶气处理，气泡溶解，第三微小物体上表面与第三图案化凹槽接触并粘结；

S14.将目标载板移出溶液C，并进行冲洗，烘干去除目标载板表面残余溶液。