一種管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管，其適用于工業(yè)上的微流體回路以及醫(yī)療上用的人工血管、人造器官。
【背景技術(shù)】
[0003]微流體技術(shù)是指在微觀尺寸下控制、操作和檢測(cè)復(fù)雜流體的技術(shù)，是在微電子、微機(jī)械、生物工程和納米技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)全新交叉學(xué)科。微流體技術(shù)著重于構(gòu)建微流體通道系統(tǒng)(流體管)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的微流體操縱功能，其中對(duì)流體管內(nèi)的流體壓力檢測(cè)是重要的參數(shù)基礎(chǔ)。然而，現(xiàn)有的技術(shù)當(dāng)中的流體管僅簡(jiǎn)單作為流體的通道，無(wú)法通過(guò)其本身來(lái)檢知管內(nèi)流體的壓力，無(wú)法提供對(duì)流體管各部的細(xì)微流體壓力變化的有效檢知手段，這將限制流體管的應(yīng)用，特別是在醫(yī)療上的人工血管、人造器官領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于【背景技術(shù)】中所提及的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管，將高敏感度的一重旋卷微碳彈簧摻雜于彈性微管的管體當(dāng)中，以將管體內(nèi)的流體壓力轉(zhuǎn)化成L (電感)、C (電容)和R (電阻)信號(hào)表征，提供對(duì)流體管各部的細(xì)微流體壓力變化的有效檢知手段。
[0005]本發(fā)明解決問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下:
一種管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管，包括彈性高分子材料的管體，所述管體的管壁內(nèi)分散并取向排列有若干一重旋卷微碳彈簧，至少一對(duì)電極設(shè)置于所述管體上。
[0006]于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述一重旋卷微碳彈簧為平向于管體軸向排列，取向排列有利用電信號(hào)表征的穩(wěn)定性。
[0007]于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述電極平行于管體軸向埋設(shè)于該管體中。
[0008]于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，兩兩一重旋卷微碳彈簧之間存在分隔。
[0009]于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述一重旋卷微碳彈簧的碳纖維直徑為0.005-2微米，螺徑為0.1-10微米，螺距為0.1-10微米，彈簧長(zhǎng)度為0.05-2毫米。
[0010]于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述管體為有機(jī)硅樹(shù)脂，聚氨酯樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)月旨，或苯乙烯熱塑性彈性體的共聚物樹(shù)脂。
[0011]于本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例當(dāng)中，所述管體的JISA硬度為10至100。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:于高分子復(fù)合基體上摻入具有優(yōu)良電性能的一重旋卷微碳彈簧單體，通過(guò)管體形變所引起的LCR參量的變化，從而檢知流體壓力大小，具有檢知精度高、電信號(hào)穩(wěn)定性好等顯著特點(diǎn)，同時(shí)，一重旋卷微碳彈簧為微納米級(jí)的導(dǎo)電纖維，輕松達(dá)到人工血管、人造器官所需的尺寸需求，這是現(xiàn)有技術(shù)中所未有實(shí)現(xiàn)的，于工業(yè)上的微流體回路以及醫(yī)療上用的人工血管、人造器官的應(yīng)用上有著革新性的意義。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的彈性微管的縱向剖切結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的彈性微管的橫向剖切結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如下結(jié)合附圖1-2，對(duì)本申請(qǐng)方案作進(jìn)一步描述:
一種管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管，包括彈性高分子材料的管體1，管體I內(nèi)具有流體通道10，該管體I的JISA硬度為為10至100，且以20至50實(shí)施為佳，所述管體I的管壁內(nèi)分散并取向排列有若干一重旋卷微碳彈簧2，至少一對(duì)電極3a、3b設(shè)置于所述管體I上，所述電極3a、3b連接至示波器或電信號(hào)檢測(cè)裝置，以獲取L (電感)、C (電容)和R (電阻)信號(hào)表征。
[0016]所述一重旋卷微碳彈簧2為平向于管體I軸向排列，該取向排列方式有利用電信號(hào)表征檢知的穩(wěn)定性，且方便管體I的擠壓成型。
[0017]所述電極3a、3b平行于管體軸向埋設(shè)于該管體I中，實(shí)際上，根據(jù)對(duì)管體I各部的檢知需求，可于該管體I上任意位置設(shè)置所述電極3a、3b，電極3a、3b的埋設(shè)方向也可靈活設(shè)置。
[0018]兩兩一重旋卷微碳彈簧2之間存在分隔，使得各一重旋卷微碳彈簧2之間無(wú)直接接觸，保證電信號(hào)的穩(wěn)定與精確。
[0019]所述一重旋卷微碳彈簧2的碳纖維直徑為0.005-2微米，螺徑為0.1-10微米，螺距為0.1-10微米，彈簧長(zhǎng)度為0.05-2毫米。上述一重旋卷微碳彈簧尺寸可根據(jù)管體尺寸與檢知精度需要決定。
[0020]所述管體I為有機(jī)硅樹(shù)脂，聚氨酯樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂，或苯乙烯熱塑性彈性體的共聚物樹(shù)脂。具體而目，
所述有機(jī)硅樹(shù)脂可選用信越化學(xué)有限公司制造的產(chǎn)品:
1)商品名，KE-103，JISA 硬度 18、JISK 拉伸強(qiáng)度 0.3MPa ;
2)KE-106 JISA 硬度 50、JISK 拉伸強(qiáng)度 8MPa ；
所述作為苯乙稀的共聚物樹(shù)脂和熱塑性彈性體可采用Kuraray公司的Septon樹(shù)脂# 40 3 3 (JIS A硬度為76，拉伸強(qiáng)度35MPa)。
[0021]本發(fā)明的實(shí)施要點(diǎn)是:
所述管體I使用伸縮性良好的樹(shù)脂有利于感度提尚，微小壓力就能引起伸縮，以尚感度檢測(cè)該壓力；其中，若管體I的JISA硬度過(guò)低，管體I過(guò)于柔軟，會(huì)直接導(dǎo)致大量信號(hào)噪音的出現(xiàn)，整體信噪比太低；若管體I的JISA硬度過(guò)高，那么壓力傳播性比較差，檢知敏感度過(guò)低。一般實(shí)施時(shí)，JISA硬度20?50在柔軟性、彈性和強(qiáng)度之間取得比較好的平衡。
[0022]本發(fā)明的工作原理:
所述一重旋卷微碳彈簧2是一種擁有彈簧狀結(jié)構(gòu)的微納米碳纖維，其以一定的彈簧直徑和螺距規(guī)則地旋卷，具有較佳的形變\回復(fù)性能，且形變\回復(fù)時(shí)其等效電感L、電阻R參量會(huì)相應(yīng)變化；
所述管體I采用高分子復(fù)合基體材料，實(shí)質(zhì)上是一種電介質(zhì)，起到電容器的作用，其形變引起電容C參量的變化；
當(dāng)管內(nèi)I流體因流量變化而接觸、擠壓管壁令其發(fā)生形變時(shí)，管體I管壁內(nèi)的一重旋卷微碳彈簧2也相應(yīng)地發(fā)生形變，引起管體I的LCR參量的變化，從而于所述電極3a、3b中檢知到相對(duì)應(yīng)的信號(hào)表征，以判斷流體壓力大小。
[0023]上述優(yōu)選實(shí)施方式應(yīng)視為本申請(qǐng)方案實(shí)施方式的舉例說(shuō)明，凡與本申請(qǐng)方案雷同、近似或以此為基礎(chǔ)作出的技術(shù)推演、替換、改進(jìn)等，均應(yīng)視為本專(zhuān)利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管，包括彈性高分子材料的管體，其特征在于:所述管體的管壁內(nèi)分散并取向排列有若干一重旋卷微碳彈簧，至少一對(duì)電極設(shè)置于所述管體上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管，其特征在于:所述一重旋卷微碳彈簧為平向于管體軸向排列。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管，其特征在于:所述電極平行于管體軸向埋設(shè)于該管體中。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管，其特征在于:兩兩一重旋卷微碳彈簧之間存在分隔。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管，其特征在于:所述一重旋卷微碳彈簧的碳纖維直徑為0.005-2微米，螺徑為0.1-10微米，螺距為0.1-10微米，彈簧長(zhǎng)度為0.05-2暈米。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管，其特征在于:所述管體為有機(jī)硅樹(shù)脂，聚氨酯樹(shù)脂，環(huán)氧樹(shù)脂，或苯乙烯熱塑性彈性體的共聚物樹(shù)脂。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管，其特征在于:所述管體的JISA硬度為10至100。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出一種管內(nèi)流體壓力能被檢知的彈性微管，包括彈性高分子材料的管體，其特征在于：所述管體的管壁內(nèi)分散并取向排列有若干一重旋卷微碳彈簧，至少一對(duì)電極設(shè)置于所述管體上。本發(fā)明于高分子復(fù)合基體上摻入具有優(yōu)良電性能的一重旋卷微碳彈簧單體，以將管體內(nèi)的流體壓力轉(zhuǎn)化成L（電感）、C（電容）和R（電阻）信號(hào)表征，提供對(duì)流體管各部的細(xì)微流體壓力變化的有效檢知手段，于工業(yè)上的微流體回路以及醫(yī)療上用的人工血管、人造器官的應(yīng)用上有著革新性的意義。
【IPC分類(lèi)】F16L11/06, A61F2/06, F16L11/12, A61F2/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105156775
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510487267
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】廣東雙虹新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月11日