微流控芯片可插拔外力輔助接口
1 磁性連接器
Atencia提出了一種硬微流控芯片基板(如玻璃、硅片,PMMA)新型連接器。如圖所示,連接器的設計思路是利用兩顆磁鐵,一側采用柱形磁鐵,另一側采用環形磁鐵,注射針管用環氧樹脂固定在環形磁鐵內(同軸),并在磁鐵底部貼上密封墊圈,連接完成后如圖所示。該連接器采用成本低、操作簡單、可反復多次使用的磁力密封優勢。并通過實驗驗證其基本防漏能力。
2 真空輔助芯片插座感應張力
Chen探索微流控芯片接口的標準化。它們在計算機外圍設備中通用串行總線(USB)集成平行微管插入模制的啟發PDMS模塊形成母插座,合適的芯片與母插座緊密配合,芯片流口可自動對準母插座上的平行管與外界連接。Chen在前期研究中,插頭芯片與插座通過感應張力密封連接,連接原理如圖,插頭芯片厚度大于插座預留縫隙高度,插入插座后產生感應張力,形成接口周圍密封。
但這種連接方式承受的壓力有限,密封性能差,對芯片厚度的制作精度要求高,加工難度大,在此基礎上提高了母插座結構,提出通過真空設備形成流體管周圍負壓的方式連接,連接原理如圖10(b)如:插座插座預留槽,插頭芯片插入后,通過真空設備將槽內空氣抽出,形成真空負壓密封。這樣的連接方式提升了僅靠拉力連接存在的不足,減少了芯片加工的難度。
3 螺紋配合連接
微流控芯片工作時往往需要很高的工作壓力,為了避免損壞微流控芯片和微流控芯片接口,需要額外的機械鎖結構,許多研究人員在工作時使用螺紋連接來提高微流控芯片連接的可靠性。Wilhelm等提出了種微流控芯片接口方法,可以重復使用,具有化學惰性和多通道。如圖所示,該接口以螺紋配合連接為基礎,可將多達100根熱塑管與不同材料制成的微流控芯片(玻璃,PMMA,PDMS,環氧聚合物)。
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