，使石英微管2中的微流體3產(chǎn)生向微型水槽I內(nèi)的流動。
[0024]所述的一種光纖微流體驅(qū)動裝置，其特征在于:所述的光纖4可以是單模光纖、多模光纖或光子晶體光纖，光纖4端面可以是平端面、半球形端面、拋物線形端面或錐形端面。
[0025]所述的一種光纖微流體驅(qū)動裝置，其特征在于:所述的光源5出射光波長應與微型水槽I中吸收流體6的一個吸收峰波長相對應或包含多個吸收峰。
[0026]所述的一種光纖微流體驅(qū)動裝置，其特征在于:所述的光纖4與石英微管2嵌入微型水槽I中并置于微型水槽I兩側(cè)或有一夾角。
[0027]一種光纖微流體驅(qū)動方法，其特征在于:將權(quán)利要求1-4之所述的光纖微流體驅(qū)動裝置的光纖4與石英微管2嵌入微型水槽I中，端面相距合適距離，從光源5發(fā)出的光經(jīng)過光纖4傳輸入射在微型水槽I中使得槽中的吸收流體6產(chǎn)生熱對流運動，熱對流運動在石英微管2管口處產(chǎn)生負壓，使石英微管2中的微流體3向微型水槽I內(nèi)流動，通過調(diào)節(jié)光源5功率大小調(diào)節(jié)石英微管2中微流體3流出速度。
[0028]工作原理:
[0029]由于物質(zhì)對光有選擇性的吸收，任何一種液體都會有自己對應的光的吸收光譜，當光的能量被液體吸收后轉(zhuǎn)化為熱量。光纖出射光照射到液體中，由于光強分布不均勻存在溫差作用，溫度高的液體上升，溫度低的液體迅速補充再加熱，因而在光場附近形成熱對流。具體到本發(fā)明中石英微管管口液體流動速度快，由伯努利效應可知在管口處形成負壓，實現(xiàn)石英微管內(nèi)的微流體流出。
[0030]本發(fā)明可以通過如下的方式實現(xiàn):如圖1所示。
[0031]在一微型水槽I的同一高度開孔，分別將石英微管2和光纖4從孔中穿過并使得石英微管2與光纖4距離合適然后用環(huán)氧樹脂將其固定，石英微管2內(nèi)部灌有微流體2，光纖4與光源5相連，在微型水槽I中灌注對光源5波長有吸收性的液體6，使之液面高于石英微管2和光纖4的高度；
[0032]在光源5將光通過光纖4傳輸?shù)轿招砸后w6中時，由于液體6對光波的吸收產(chǎn)熱，對于液體6而言溫度高的液體向上流動，溫度低的液體迅速補充再加熱，形成對流，在石英微管2管口處因為液體的流動發(fā)生伯努利效應，產(chǎn)生負壓，石英微管2中的微流體3外流，實現(xiàn)光纖微流體的驅(qū)動，并且調(diào)節(jié)光源5的功率大小可以控制微流體3的流動速度。
[0033]實施例一:光纖微流體驅(qū)動裝置的制作。步驟如下:
[0034]1、首先取長25臟、寬5mm、高1mm上面開口的微型水槽I 一個，取外徑125 μ m、內(nèi)徑20 μ m、長0.5m的石英微管2 —段，取長度Im的普通標準單模光纖4 一段，取帶有FC接口的可調(diào)功率1480nm激光光源5 —個。
[0035]2、在所取的微型水槽I兩側(cè)高4mm位置對稱分別開一直徑為0.5mm的小孔，將所取的石英微管2的兩端用光纖切割刀切割平整，將所取的普通標準單模光纖4 一端的涂覆層剝離20?30mm利用光纖切割刀切割平整且剩余裸纖長度約10mm。將處理好的石英微管2和裸光纖4分別從微型水槽I的兩端小孔穿入內(nèi)部，使石英微管2和裸光纖4的兩端面相距約300 μ m并同軸，利用環(huán)氧樹脂分別將石英微管2和裸光纖4固定在微型水槽I的兩端。
[0036]3、將固定在微型水槽I 一側(cè)的普通標準單模光纖4的一端剝離20?30mm涂覆層，利用光纖切割刀切割平整使剩余裸纖長度12mm，插入光纖活動連接器與1480nm激光光源相連，從而制作完成了光纖微流體驅(qū)動裝置。
[0037]實施例二:利用光纖微流體驅(qū)動裝置實現(xiàn)一種微流體驅(qū)動，如圖1所示。
[0038]1、如實施例一步驟制作好光纖微流體驅(qū)動裝置后，在微型水槽I中倒入對1480nm光波段吸收性較大的蒸餾水6，直到液面高度達到8?9_位置為止，此時由于石英微管2的毛吸作用，石英微管2內(nèi)充滿蒸餾水6。
[0039]2、將處理好的石英微管2的另一端置于微流體3羅丹明B溶液池內(nèi)，根據(jù)連通器原理調(diào)節(jié)微流體池的高度，使得石英微管2內(nèi)的液體壓強平衡，即石英微管2內(nèi)的微流體3羅丹明B溶液處于穩(wěn)定狀態(tài)。
[0040]3、調(diào)節(jié)1480nm激光光源5功率使之最小，打開1480nm激光光源5，觀察微型水槽I中水的流動，由于微型水槽I中水的流動經(jīng)過石英微管2的管口形成負壓，石英微管2中的微流體3羅丹明B溶液向外流出，調(diào)節(jié)1480nm激光光源5功率的大小可以改變石英微管2中的羅微流體3丹明B溶液向外流出的速度。至此我們實現(xiàn)了對石英微管2中的微流體3羅丹明B溶液的微流體驅(qū)動。
【主權(quán)項】
1.一種光纖微流體驅(qū)動裝置，包括微型水槽(I)、石英微管(2)、微流體(3)、光纖(4)、光源(5)、吸收流體￠)，其特征在于:光纖與石英微管嵌入微型水槽中并置于微型水槽兩偵牝從光源發(fā)出的光經(jīng)過光纖入射在微型水槽中使得槽中的吸收流體產(chǎn)生熱對流運動，熱對流運動在石英微管管口處產(chǎn)生負壓，使石英微管中的微流體產(chǎn)生向微型水槽內(nèi)的流動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖微流體驅(qū)動裝置，其特征在于:所述的光纖是單模光纖、多模光纖或光子晶體光纖，光纖端面是平端面、半球形端面、拋物線形端面或錐形端面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖微流體驅(qū)動裝置，其特征在于:所述的光源出射光波長與微型水槽中吸收流體的一個吸收峰波長相對應或包含多個吸收峰。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖微流體驅(qū)動裝置，其特征在于:所述的光纖與石英微管嵌入微型水槽中并置于微型水槽兩側(cè)或有一夾角。
5.一種光纖微流體驅(qū)動方法，其特征在于:將權(quán)利要求1-4所述的所述的光纖微流體驅(qū)動裝置的光纖與石英微管嵌入微型水槽中，從光源發(fā)出的光經(jīng)過光纖傳輸入射在微型水槽中使得槽中的吸收流體產(chǎn)生熱對流運動，熱對流運動在石英微管管口處產(chǎn)生負壓，使石英微管中的微流體向微型水槽內(nèi)流動，通過調(diào)節(jié)光源功率大小調(diào)節(jié)石英微管中微流體流出速度。
【專利摘要】本發(fā)明屬于微流體控制領(lǐng)域，特別涉及一種光纖微流體驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法。光纖微流體驅(qū)動裝置，包括微型水槽1、石英微管2、微流體3、光纖4、光源5、吸收流體6，光纖與石英微管嵌入微型水槽中并置于微型水槽兩側(cè)，從光源發(fā)出的光經(jīng)過光纖入射在微型水槽中使得槽中的吸收流體產(chǎn)生熱對流運動，熱對流運動在石英微管管口處產(chǎn)生負壓，使石英微管中的微流體產(chǎn)生向微型水槽內(nèi)的流動。本發(fā)明使用石英微管作為微流體通道，石英微管的結(jié)構(gòu)參數(shù)可以如拉制光纖的方法拉制，能夠靈活控制微流體通道的大小、結(jié)構(gòu)，且技術(shù)成熟、制作簡單、成本低。
【IPC分類】F15C1-04, F15C1-06
【公開號】CN104675808
【申請?zhí)枴緾N201510102507
【發(fā)明人】劉志海, 張亞勛, 張羽, 趙恩銘, 梁佩博, 苑立波
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月9日