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[发明专利]一种流体定向输运通道及其制备方法和应用-CN202310115602.0在审
发明人： 曹墨源;白浩宇;王新生;李哲 -专利权人：南开大学
申请日： 2023-02-15 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： B01D5/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种流体定向输运通道及其制备方法和应用，流体定向输运通道包括表面设置有一个或多个不对称通道的基板，所述不对通道的张角逐渐变小。本发明所述的流体定向输运通道在流体定向输运的过程中不需要任何外加能量的汇入，实现了快速、高效、大通量的液体传递过程。
一种流体定向输运通道及其制备方法应用

[发明专利]一种实现液体定向输运与界面蒸发的多层复合结构-CN202310433382.6在审
发明人： 曹墨源;施文博;白浩宇 -专利权人：南开大学
申请日： 2023-04-21 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B32B15/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种实现液体定向输运与界面蒸发的多层复合结构，由下至上的疏水金属网格层、亲水层和光热性涂层复合而成。本发明以环境中的水分作为液体输送目标，利用疏水金属网格层使水汽附着、凝结；再在亲水层的作用下，水滴经过疏水金属网格层的网孔被亲水层吸收，使水分反重力定向运输，或水汽直接穿过网孔被亲水层捕捉吸收，使疏水金属网格层下方环境中的湿度下降，从而达到一定环境区域内的除湿目的，最后光热性涂层通过日光蒸发技术实现界面蒸发，从而将亲水层中的水分释放至大气空间中。本发明通过亲疏水相结合的二维平面，实现无动力、反重力液体定向输运，再结合日光蒸发技术实现了液体定向输运吸收‑释放的闭环。
一种实现液体定向输运界面蒸发多层复合结构

[发明专利]一种基于连续不对称超亲水通道的自发流体输运敷料及其制备方法-CN202210477767.8有效
发明人：靳衡;曹墨源;江枫;刘起辉;孙可可;张艳;么颖;柴艳芬 -专利权人：天津医科大学总医院
申请日： 2022-05-05 - 公布日： 2022-08-19 - 主分类号： A61F13/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于连续不对称超亲水通道的自发流体输运敷料及其制备方法，敷料包括：多孔吸水层，多孔吸水层用于吸收和排出液体；基底层，基底层设置有贯通的、用于将液体运输至多孔吸水层的液体输运通道，液体输运通道包括连通的贯通孔和亲水通道，其中，亲水通道的两端开口中靠近多孔吸水层为收口，靠近伤口为开口，开口宽度大于收口宽度。本发明所述的敷料直接贴敷与破溃伤口上方，具有连通结构的液体输运通道的基底层与伤口紧密结合。在毛细力的驱动下，伤口渗出液将自发在亲水通道中富集，经由贯通孔结构，向外输运到多孔吸水层之中，实现伤口外渗液的原位分离和主动排出。
一种基于连续不对称超亲水通道自发流体输运敷料及其制备方法

[实用新型]一种示意疏水界面功能的教具-CN202120383038.7有效
发明人： 曹墨源;白浩宇;王新生 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-02-20 - 公布日： 2021-09-28 - 主分类号： G09B25/00 文献下载
摘要：本实用新型属于教学用具，公开了一种示意疏水界面功能的教具，包括液滴滑梯、液滴收集机构、逆重力流体输运机构；液滴滑梯包括多个在垂直方向上以首尾交错依次排列的疏水单元，每个疏水单元包括具有疏水表面的滑梯平面和液滴挡板，滑梯平面包括一体连接的下滑区段和缓冲区段，下滑区段和缓冲区段连接处设置有漏水孔；液滴收集机构包括位于液滴滑梯下方的收集槽，收集槽设置有进液孔和出液孔；逆重力流体输运机构包括输送管路，输送管路的进液端与出液孔连接、出液端位于液滴滑梯正上方；输送管路的中部通过三通连接有吸水泵，吸水泵与进液端和出液端之间分别设置有单向阀。本实用新型能够较好的示意疏水界面功能，具有使用方便，趣味性强等优点。
一种示意疏水界面功能教具

[发明专利]用于液体单向导通的各向异性浸润性组合的不对称网材及制备方法-CN202010434524.7在审
发明人： 曹墨源;李鹏;李哲 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-05-21 - 公布日： 2020-09-22 - 主分类号： C08J7/00 文献下载
摘要：本发明涉及用于液体单向导通的各向异性浸润性组合的不对称网材及制备方法；网材由各向异性轨道按照相互垂直的方向正交组装、表面疏水粗糙化处理而成；所述网材浸润有疏水润滑液，形成超润滑液体输运界面；将网材倾斜放置，当水平轨道在上，倾斜轨道在下时，在轨道顶端释放液滴，此时液滴与轨道接触面积较大，液滴状态稳定，液滴将沿倾斜轨道上表面滑动；将网材转动90度，此时倾斜轨道在上，水平轨道在下，在轨道顶端释放液滴，此时液滴与轨道接触面积较小，由于表面能的释放，液滴将瞬间穿透网孔在倾斜轨道下表面滑动。即通过改变水平轨道和倾斜轨道的相对位置即可实现液体的单向输运。本发明成本低廉，原料易得，材料选择性强，生产工艺简单。
用于液体向导各向异性浸润组合不对称制备方法

[发明专利]一种自驱动的平面化雾气液滴定向收集结构-CN202010255936.4在审
发明人： 曹墨源;白浩宇 -专利权人：天津大学
申请日： 2020-04-02 - 公布日： 2020-08-18 - 主分类号： E03B3/28 文献下载
摘要：本发明属于雾气液滴收集技术领域，公开了一种自驱动的平面化雾气液滴定向收集结构，至少一个具有疏水或超疏水表面的集雾单元；集雾单元包括在同平面设置的脊部和集雾片，多个集雾片连接于脊部并由脊部向两侧外伸，每个集雾片包括至少一个外侧尖端，且均由内侧根部向外侧尖端均匀过渡；集雾片用于收集液滴并使液滴在拉普拉斯压的驱动下定向输运至脊部，脊部用于使液滴在重力驱动下沿其长度方向定向运动。本发明采用平面化的结构形式，利用不对称拉普拉斯压和重力驱动，实现自发捕捉和自发驱动的定向集雾过程，从而实现自主收集雾气并自行定向输运的目的，结构简单，易于制造，成本低廉并且有望大规模投入使用。
一种驱动平面化雾气滴定收集结构

[发明专利]一种捕捉并自驱动定向收集雾气液滴的功能界面-CN201910722957.X在审
发明人： 曹墨源;白浩宇 -专利权人：天津大学
申请日： 2019-08-06 - 公布日： 2019-12-10 - 主分类号： E03B3/28 文献下载
摘要：本发明属于功能材料技术领域，公开了一种捕捉并自驱动定向收集雾气液滴的功能界面，包括表面分为超亲水区域和超疏水区域的界面本体，超亲水区域和超疏水区域均为条带状，超亲水区域和超疏水区域在长度方向上同向延伸、在宽度方向上交替排列；超亲水区域设置有多个积雾针，积雾针伸出于界面本体的表面。本发明将超疏水区域和超亲水区域相结合，并在超亲水区域插以积雾针，利用小液滴表面能的释放作为驱动力，实现自发定向的集雾过程，形成自主收集雾气并自我输运的功能界面。
超亲水超疏水功能界面雾气功能材料技术交替排列区域设置同向延伸表面能驱动力条带状小液滴自驱动输运液滴捕捉伸出释放

[发明专利]基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运装置和采运方法-CN201710470174.8有效
发明人： 曹墨源;于存明 -专利权人：天津大学
申请日： 2017-06-20 - 公布日： 2019-10-15 - 主分类号： E21B43/01 文献下载
摘要：本发明属于流体操控技术领域，公开了一种基于超润滑气体输运界面的可燃冰采运装置和采运方法，疏水润滑液浸润低表面能的微/纳米尺度多孔基底形成超润滑气体输运界面，微/纳米尺度多孔基底一端固定加热气化元件形成运输结构单元，一个运输结构单元单独设置或者多个运输结构单元间隔层状排列构成可燃冰采运装置。加热气化元件插入可燃冰层且使可燃冰采运装置以一定倾斜角度设置，原位加热气化的甲烷气泡在接触到超润滑气体输运界面之时自发被捕获，浮力作用下甲烷气泡在开放的超润滑气体输运界面上向上输运，同时泥沙、岩石等杂质被留在低层，从而实现可燃冰的原位气化采运，能够保证原位、连续、高效的收集海底可燃冰。
基于润滑气体输运界面可燃采运装置方法

[实用新型]一种无外力控制单向液体运输的微流控芯片结构-CN201821461409.3有效
发明人：向建化;王一品;张春良;周超;曹杰;曹墨源 -专利权人：广州大学
申请日： 2018-09-06 - 公布日： 2019-09-20 - 主分类号： B01L3/00 文献下载
摘要：一种无外力控制单向液体运输的微流控芯片结构，涉及微流控芯片技术领域，其结构包括载体、铺设于载体上的亲水层、设于亲水层上的进液口、出液口以及连接在进液口和出液口之间的微流通道，所述微流通道包括两条疏水壁和双脊柱通道，所述双脊柱通道为疏水性材质制成的双脊柱通道，所述两条疏水壁分别和进液口、出液口连接以形成流体通道，所述双脊柱通道设于流体通道内用于引导流体从进液口单向流向出液口，本实用新型具有操作稳定，体积小，成本低和使用性广。
出液口进液口脊柱微流控芯片结构单向液体流体通道外力控制微流通道亲水层疏水本实用新型疏水性材质微流控芯片单向流向引导流体使用性体积小运输铺设

[发明专利]具有液体自驱动定向输运能力的功能界面及其方法与应用-CN201710173638.9有效
发明人： 曹墨源;白浩宇 -专利权人：天津大学
申请日： 2017-03-22 - 公布日： 2019-06-25 - 主分类号： B01L3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有液体自驱动定向输运能力的功能界面，包括界面本体，所述界面本体的表面设置有沿液体输运方向布置的若干条超疏水区域和若干条超亲水区域，所述超疏水区域和所述超亲水区域之间交替排列；每一条所述超亲水区域的一端为封闭结构，另一端相互连通；其制造方法为：制备界面本体；对界面本体表面进行超疏水化处理；采用微加工工艺或亲水材料直接涂覆对超疏水化处理后的界面本体表面进行图案化处理，得到交替排列的超疏水区域和超亲水区域，并将超亲水区域的一端相互连通。本发明构筑方法简单、可靠，应用于含有液滴收集、传递以及新型材料界面系统的构建，以及以微小液滴或液流表面能为推动因子的液体收集、输运体系的构建。
具有液体驱动定向输运能力功能界面及其方法应用

[发明专利]一种无外力控制单向液体运输的微流控芯片结构及其制作方法-CN201811037701.7在审
发明人：向建化;王一品;张春良;周超;曹杰;曹墨源 -专利权人：广州大学
申请日： 2018-09-06 - 公布日： 2018-12-04 - 主分类号： B01L3/00 文献下载
摘要：一种无外力控制单向液体运输的微流控芯片结构及其制作方法，涉及微流控芯片技术领域，其结构包括载体、铺设于载体上的亲水层、设于亲水层上的进液口、出液口以及连接在进液口和出液口之间的微流通道，所述微流通道包括两条疏水壁和双脊柱通道，所述双脊柱通道为疏水性材质制成的双脊柱通道，所述两条疏水壁分别和进液口、出液口连接以形成流体通道，所述双脊柱通道设于流体通道内用于引导流体从进液口单向流向出液口，本发明具有操作稳定，体积小，成本低和使用性广。
出液口进液口脊柱微流控芯片结构单向液体流体通道外力控制微流通道亲水层疏水疏水性材质微流控芯片单向流向引导流体使用性体积小运输制作铺设

[发明专利]一种控制液体运输方向的复合铜网及其制备方法-CN201510557828.1有效
发明人：刘克松;李浩;曹墨源;江雷 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2015-09-02 - 公布日： 2017-06-16 - 主分类号： C23C22/63 文献下载
摘要：本发明提供一种控制液体运输方向的复合铜网的制备方法，属于功能材料技术领域。所述的控制液体运输方向的复合铜网是通过化学反应将铜网先用氨碱溶液进行蚀刻，使得铜网表面覆盖一层氢氧化铜纳米线，制得具有疏油亲水性质的水下疏油铜网；再用硫醇对上述水下疏油铜网进行改性使其表面能降低，制得具有亲油疏水性质的水下亲油铜网；最后将所述水下疏油铜网和水下亲油铜网用防水胶紧密粘合即制得本发明的控制液体运输方向的复合铜网。本发明制备的复合铜网对于水下油性液体实现了类似于二极管的单向导通的功能，可以用于控制水中油滴的输运方向。
一种控制液体运输方向复合及其制备方法

[发明专利]具有微小液滴传导功能的水凝胶智能开关及其制备方法-CN201410491553.1有效
发明人：刘克松;马晓燕;曹墨源;江雷 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2014-09-24 - 公布日： 2017-02-08 - 主分类号： C08J5/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有微小液滴传导功能的水凝胶智能开关及其制备方法，属于功能材料技术领域。所述制备方法通过光引发聚合的方法制备出了湿度响应性PAA水凝胶体系，通过与纤维素膜和超亲水铜丝组合，制备了水凝胶智能开关，在不受重力作用影响下，依靠PAA水凝胶体系和超亲水铜丝所形成的锥形结构和超亲水铜丝表面实现了无外力条件下的微小液滴定向输运。所述制备方法操作步骤简单，原料易得，可逆性强；本发明制备得到的水凝胶智能开关，可用于对微小液滴的快速、定向、无损失输运，实现对微小液滴的智能操控。
具有微小传导功能凝胶智能开关及其制备方法

[发明专利]一种用于自发反重力运输微小水滴的超疏水泵及其制备方法和用途-CN201410742970.9有效
发明人：刘克松;曹墨源;马晓燕;李浩;江雷 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2014-12-05 - 公布日： 2015-03-25 - 主分类号： B01L3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于自发反重力运输微小水滴的超疏水泵及其制备方法和用途，属于功能材料及流体控制技术领域。本发明通过超疏水大孔网材单面定点粘附到高分子管材末端，管材内部中填充亲水材料层，成功实现了液滴的收集与反重力运输。在使用本发明自发反重力运输微小水滴的超疏水泵进行液滴反重力传输时，可利用超疏水基底盛放小液滴后直接拾取，也可以利用疏水性针头将小液滴连续不断的运输到超疏水泵的下表面，使其向上汇聚、提升液面，实现了高效、快速、安全的液滴传输。
一种用于自发重力运输微小水滴疏水及其制备方法用途

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