利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2021101944068
申请人: 嘉兴学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种实现液滴运动路径可控的装置,包括安装台,其特征在于,所述安装台上设有近红外线发射机构,液滴滴定机构和运动箱机构,所述近红外线发射机构包括第一驱动机构、路径控制机构和近红外线发射器,所述第一驱动机构和路径控制机构固定连接,所述近红外线发射器固定连接在路径控制机构上,所述液滴滴定机构包括第二驱动机构和滴管机构,所述滴管机构固定连接于第二驱动机构上,所述运动箱机构包括箱体,所述箱体的底部设有金微锥阵列板,所述金微锥阵列板上方设有石蜡层;

所述第一驱动机构包括第一旋转电机、主动齿轮、从动齿轮、转轴、第一轴承和第二轴承,所述第一旋转电机固定在安装台上,所述主动齿轮固定连接于第一旋转电机的端部,所述第一轴承固定在安装台上,所述转轴的一端固定于第一轴承的内圈上,所述第二轴承的内圈固定于转轴的中部,所述第二轴承的外圈设有支撑杆,所述支撑杆的一端固定于第二轴承的外圈上,所述支撑杆的另一端固定于安装台上,所述从动齿轮固定于转轴上,且和主动齿轮之间啮合,所述路径控制机构包括横向路径控制机构和纵向路径控制机构,所述横向路径控制机构包括第一滑台,第二旋转电机、2个第一同步轮和第一同步带,所述第二旋转电机的输出端朝下固定安装在第一滑台的一端上,一个所述第一同步轮与第一滑台一端第二旋转电机输出端固定连接,另一个第一同步轮转动连接与第一滑台另一端的下表面上,所述第一同步带套接于2个所述第一同步轮的外侧,且两端固定于第一滑台的滑块上,所述纵向路径控制机构包括平行设置的光轴、设置在光轴两端的固定块、4个第二同步轮、第二同步带和第三旋转电机,所述光轴滑动连接于第一滑台的滑块上,一个所述第二同步轮转动连接于光轴一端固定块的下表面上,另一个所述第二同步轮转动连接与光轴另一端固定块的下表面上,再一个所述第二同步轮转动连接于第一滑块的内部,且位于光轴的下方,最后一个所述第二同步轮固定连接于第三旋转电机的输出端上,且第三旋转输出端朝下固定于第一滑台滑块的上表面,所述第二同步带套接于4个所述第二同步轮的外侧,且两端分别固定在光轴两端的固定块上,2个所述第一同步轮的下表面共面,4个所述第二同步轮的下表面共面;

所述第二驱动机构包括安装架、第二滑台、第三滑台和第四旋转电机,所述安装架的一端固定连接于安装台上,所述第二滑台垂直固定连接于安装架的另一端上,所述第四旋转电机输出端朝下固定安装在第二滑台的滑块上,所述第四旋转电机的输出端上固定安装有圆形连接块,所述第三滑台的一端竖直固定连接于圆形连接块上,所述滴管机构包括第一连接块、第二连接块、滴管、活塞杆、2组连杆、2根顶杆和2根弹簧,所述第一连接块固定的一端固定于第三滑台的滑块上,所述第二连接管对称垂直连接于第一连接块的另一端上,所述滴管竖直固定于第二连接块的中部,所述活塞杆的一端位于滴管内,2组所述连杆对称固定于滴管的两侧,且2组连杆的一端铰接于活塞杆的另一端上,2根所述顶杆对称设置在连杆的外侧,且和第二连接块滑动连接,2组所述连杆的另一端铰接于顶杆的上端,2根所述顶杆的下端位于第二连接块的下端,2根所述弹簧分别设置于2根顶杆上,且弹簧的一端和第二连接块的下表面固定连接,另一端固定连接于顶杆的外壁上。

2.根据权利要求1所述的一种实现液滴运动路径可控的装置,其特征在于:所述圆形连接板上周向设有多组第三滑台,所述第三滑台上均设有滴管机构。

3.根据权利要求1所述的一种实现液滴运动路径可控的装置,其特征在于:2根所述顶杆的下端设有压环,2根所述顶杆的下端均固定连接于压环的上表面上,所述压环的材质为橡胶。

4.根据权利要求1所述的一种实现液滴运动路径可控的装置,其特征在于:所述箱体的侧壁内部设有安装腔,所述安装腔内设有电热丝,所述电热丝均匀缠绕在安装腔内。

5.根据权利要求2或3所述的一种实现液滴运动路径可控的装置,其特征在于:所述箱体的上表面设有均匀排布的档杆,所述档杆的间隙小于压环的直径。

6.根据权利要求5所述的一种实现液滴运动路径可控的装置,其特征在于:所述档杆的材质为透明的钢化玻璃。

7.根据权利要求4所述的一种实现液滴运动路径可控的装置,其特征在于:所述箱体的下部设有旋转台,所述旋转台上设有若干个箱体,所述箱体固定连接于转盘上,所述旋转台的外侧设有冷却风机。

8.利用权利要求1‑7中的任意一项所述的一种实现液滴运动路径可控的装置的方法,其特征在于:具体步骤包括:

S100制作金微锥阵列板:(1)在底板上旋涂一层聚合物;(2)聚合物表面上组装一层六方紧密堆积的聚苯乙烯微球;(3)以聚苯乙烯微球为掩板采用等离子体刻蚀技术对样品进行刻蚀,得到聚合物微锥阵列;(4)在得到的聚合物微锥阵列表面上磁控溅射一层金即可得到金微锥阵列板;

S200通过旋涂的方式将石蜡集成到金微锥阵列板上,然后将集成有石蜡层的金微锥阵列板放置于运动箱机构的箱体底部;

S300然后控制系统控制滴定机构中的第二滑台和第四旋转电机进行运动,将滴管机构运动至需要滴定液体的指定位置,然后控制第三滑台向下移动,将滴管机构整体下移,在向下移动的过程中,压环和石蜡层接触,产生向上的作用力,此时顶杆会向上运动,同时带动连杆运动,连杆推动活塞杆向下挤压,即将滴管中的液体挤压至石蜡层上;

S400控制系统控制近红外线发射机构中的横向路径控制结构和纵向控制机构协调运动,使近红外线发射器在石蜡层上沿着预设的路劲进行照射,由于其热效应,石蜡受热熔融,发生固相到液相的相态转变,从而使得表面变得光滑,摩擦力减小,致使液滴的接触角和滚动角发生变化,进而促使石蜡层表面的液滴滑动。